Метрологические характеристики СИ в статическом режиме
Определение Метрологические характеристики – те, которые влияют на точность измерений. Определение Статический режим – это когда измеряемая величина не меняется во времени и все переходные процессы закончены. Перечень характеристики: 1) Функция преобразования или передаточная характеристика (ПХ)
ВХОД X = ? Y ВЫХОД Это всегда зависимость выходной величины от входной. Функция F может быть как линейной, так и нелинейной. Но, стремятся получить именно линейную функцию, кроме особых случаев. Y Y A Б Y В
0 X 0 X 0 X
В то же время, шкалы приборов: Цена деления = const Цена деления = const Цена деления = const
0 5 А -3 0 3 200 300 400 600 оцифрованные точки «равномерная односторонняя «равномерная односторонняя шкала» «двухсторонняя равномерная» не из нуля» 2) Чувствительность
Y А Y Б
Линейно Нелинейно X X
S = Y / X = const S = var = Причём, в каждой точке – своё значение. В случае Б шкала прибора будет нелинейной. Пример нелинейной шкалы: а1 а2 а3 а4 а5
0 1 2 3 4 5 Здесь не факт, что 4,5 (ибо это же нелинейная функция) Одной и той же величине соответствует разное количество делений на шкале. Удобнее работать, разумеется, с линейной шкалой. Примечание: Чувствительность - это размерная величина. 3) Порог чувствительности Определение Порог чувствительности – это минимальное значение входной величины, которое может быть зарегистрировано (но не измерено) данным средством измерения без применения дополнительных средств. 4) Погрешности А. Погрешности по применяемой формуле а) абсолютная Δ Абсолютная погрешность – это разница между измеренным и действительным (в идеале - истинным) значение измеряемой величины.
Имеет размерность и знак.
б) относительная δ Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к истинному (действительному) значению измеряемой величины. Имеет знак, измеряется в процентах.
в) приведённая 𝛄 Относительная погрешность - это отношение абсолютной погрешности к нормированному значению измеряемой величины. Имеет знак, измеряется в процентах. Чаще всего нормирующее значение – это значение на конце шкалы.
Б. В зависимости от измерения величины X
а) аддитивные (погрешности нуля) ΔАД Аддитивные – это те погрешности, которые не зависят от измеряемой величины. - ΔАД идеал Пример: дрейф нуля у усилителя постоянного тока (УПТ) 0 10 В 300 В X реал Никакая величина на может идти идеально строго, она колеблется ΔАД возле своего значения.
б) мультипликативные (погрешности чувствительности) ΔМ
Мультипликативные – это те погрешности, которые зависят от измеряемой величины.
вот это (обведённое) – погрешность чувствительности
- ΔМ идеал - 𝛄S 𝛄S X реал ΔМ Примером может случить непостоянство коэффициента усиления у усилителя постоянного и переменного токов.
В общем случае полная погрешность складывается из:
- δ - 𝛄S 0 X ± ΔАД / X
𝛄S δ ВНИМАНИЕ пример: Рабочая часть Не/Р часть 0 50 100 150 V НАЧАЛО КОНЕЦ ШКАЛЫ ШКАЛЫ Одно Другое положение стрелки положение стрелки Рабочая часть – та часть шкалы, на которой возможно достоверное измерение. Нерабочая часть – эта та часть, на которой проводимые измерения недостоверны. Если шкала равномерная, то считается что одна треть шкалы в начале – нерабочая и две трети шкалы – рабочая части. В. Основная и дополнительные погрешности
УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ Рабочие условия, Нормальные условия Рабочие условия, отличные от нормальных эксплуатации отличные от нормальных
Нормальные условия эксплуатации в каждой стране свои (это и температура и влажность и давление и прочее и прочее). Нужно всего лишь открыть ГОСТ (или ТУ) и посмотреть, какие в отдельно взятой стране установлены нормальные условия. В нормальных условиях эксплуатации «живёт» основная погрешность. Дополнительная погрешность - погрешность, возникающая в условиях работы, отличных от нормальных. Г. Систематические и случайные погрешности Определение Систематические погрешности – постоянные или меняющиеся по определённому закону при многократных измерениях одной и той же величины. Их необходимо свести к нулю, что можно сделать различными методами. Определение Случайные погрешности – меняющиеся случайным образом при многократных измерениях одной и той же величины. 5) Функция влияния
X = ? Y ВХОД ВЫХОД
ξ 1 ξ2 ξ3 Это есть влияющие факторы Таким образом , что плохо, так как мы всегда добиваемся однозначного соответствия «игрэк – икс».
Основная Дополнительные погрешность погрешности где - это коэффициент влияния, а - это функция влияния Пример: Пусть ξ = 30 ÷ 50 o Тогда Δξ = + 20 о 6) Импеданция Импеданс – комплексное сопротивление. Обозначение : ZВХ и ZВЫХ В общем случае:
К источнику ZВХ ZВЫХ К нагрузке сигнала RВХ RВЫХ ZВХ = CВХ ZВЫХ = CВЫХ LВХ LВЫХ Все эти цифры указываются в паспортах.
RA << RH RВ >> RH Сопротивление амперметра мало → 0 Сопротивление вольтметра велико → ∞ В простейшем случае используется понятие «мощность, потребляемая прибором». Чем меньше потребление, тем лучше. Но нулевого потребления не бывает. Стараться сделать поменьше где PA и PB – мощности, потребляемые, соответственно, амперметром и вольтметром. 7) Диапазон показаний. Диапазон измерений. Динамический диапазон Пример: 1/3 шкалы 2/3 шкалы
0 150 300 Динамический диапазон Диапазон показаний Диапазон показаний – где может находится стрелка. Или, если по-научному, это область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значением шкалы прибора. Характеристикой средств измерения является диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений. Или, по-простому: диапазон измерений - те значения, которые известны с гарантированной точностью. Диапазон измерений ограничивается наибольшим и наименьшим значениями диапазона измерений. С целью повышения точности измерений диапазон измерений средства измерения может быть разбит на несколько поддиапазонов. При переходе с одного поддиапазона на другой некоторые составляющие основной погрешности (погрешность в условиях, принятых за нормальные для данного средства) уменьшаются, что приводит к повышению точности измерений. При нормировании допускают для каждого поддиапазона свои предельные погрешности. δ
𝛄 0 300 В X Динамический диапазон – отношение максимально возможного значения к минимально возможному. Используется только для многопредельных приборов.
Лекция 13
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (561)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |