Расчёт класса точности
Класс точности является обобщённой метрологической характеристикой средств измерений (СИ) и определяется пределами допускаемых погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на точность измерений. Класс точности указывается в сопроводительной документации на СИ или на шкале отсчётного устройства в виде обозначения, соответствующего форме выражения пределов допускаемой основной погрешности по ГОСТ 8.401-80. Исходные данные: - верхний предел измерений.
Предпочтительное значение измеряемой величины x должно соответствовать примерно 0.75 от верхнего предела измерений:
(1.1) Предел допустимых основных погрешностей термоэлектрических термометров ТХА возмем из таблицы (ГОСТ 3044-74)
Где слагаемое 0,16 является аддитивной составляющей , а слагаемое - мультипликативной.
a=0,16 b=
Расчёт численного значения класса точности сводится к определению постоянных c и d с учётом, что 2<c/d<20, с и d найдем по формулам:
;(1.2) ; (1.3)
где c и d – положительные числа. Значение с для приборов переменного тока должно находиться в пределах 0.01<c<0.1. Полученное значение с=0.04 входит в заданные пределы. Класс точности:
Пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формуле:
; (1.4)
Абсолютная погрешность
(1.5)
Предел допускаемой дополнительной погрешности Пределы допускаемой дополнительной погрешности устанавливаем по отношению к температуре окружающей среды и к внешнему магнитному полю. Для данного прибора переменного тока с постоянной с<0.2 дополнительная погрешность в пределах рабочих температур на каждые не должна превышать предела допускаемой основной погрешности. Определение выходного кода и его параметров Выходной код и его параметры выбираются по ГОСТ 26.014-81 «ЕССП. Средства измерений и автоматизации. Сигналы электрические кодированные входные и выходные». На вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с выхода аналогового канала поступает сигнал S с некоторой погрешностью ; АЦП за счёт квантования аналогового сигнала вносит дополнительную погрешность . В результате величина Z на выходе АЦП будет иметь некоторую погрешность .При аддитивном характере составляющих погрешности и результирующая погрешность будет определяться как:
(1.6)
Суммарное среднее квадратическое отклонение (с.к.о.) погрешности преобразования:
; (1.7)
где: - с.к.о. погрешности аналогового сигнала; - с.к.о. погрешности АЦП за счёт квантования; ∆S - шаг квантования, которому соответствует погрешность . Здесь , т.к.для входного сигнала принят закон равномерного распределения. Влияние составляющей, распределённой равномерно, приводит в их композиции к уменьшению доверительных интервалов при заданной доверительной вероятности по сравнению с нормальным законом. Если отношение 0.5∆S/δs=0.1…1.0, то доверительный интервал ±1.7δz имеет доверительную вероятность P=0.98. При отношении 0.5∆S/δs<0.1 при Р=0.99 доверительный интервал будет равен ±2δz. При отсутствии систематических погрешностей и принятии допущения о том, что случайная погрешность распределена нормально, можно установить зависимость между приведённой допускаемой погрешностью γ и с.к.о. этой погрешности. При этих условиях 95% значений случайной погрешности находится в пределах от -2δs до +2δs. Примем
; (1.8)
Откуда
; (1.9)
Если с.к.о. погрешности от квантования принять равным δs,то суммарное с.к.о. в результате квантования согласно (1) увеличивается на 41% по сравнению c δs. Если принять ∆S=δs, суммарное с.к.о. увеличивается только на 4%,т.е. в этом случае квантование почти не изменит с.к.о. суммарной погрешности. Этому соотношению примерно соответствует минимально допустимое отношение с/d=2, установленное ГОСТ 14014-82 и соответствующее равенству аддитивной и мультипликативной составляющих погрешностей. Шаг квантования (цена единицы младшего разряда кода)
; (1.10) (1.11) ; (1.12)
Номинальное число ступеней квантования (разрешающая способность)
(1.13)
Число разрядов кода
(1.14)
Вид кода: двоичный нормальный Функция преобразования (статическая функция преобразования) - функциональная зависимость между информативными параметрами выходного и входного сигналов. При определении функции преобразования учитываем, что аналоговый канал представляет собой линейную цепь прямого преобразования последовательного типа. Номинальная функция преобразования:
(1.15)
где, К1,К2, КЗ,К4 - коэффициенты преобразования отдельных звеньев цепи
Таким образом, номинальная функция преобразования имеет вид:
U=k *k *k (T),
где U- напряжение; k1 – коэффициент преобразования термопары; k2 – коэффициент преобразования усилителя; k3 – коэффициент преобразования фильтра; Т – температура. Чувствительность СИ – приращение информативного параметра выходного сигнала ∆y СИ к вызвавшему его приращению информативного параметра входного сигнала ∆x:
; (1.16)
При линейной статической характеристике преобразования чувствительность постоянна и равна:
(1.17) (1.18)
где мВ- термоЭДС термоэлектрических термометров типа ТХА стандартной градуировки ХА при температуре свободных концов 0ºС ГОСТ 3044-74
(1.19) (1.20)
Фильтруемый усиленный сигнал не изменяется по частоте. Порог чувствительности – наименьшее изменение входной величины, обнаруживаемое с помощью данного СИ. Значение порога чувствительности аналогового канала, предвключённого к цифровому СИ не должно быть меньше цены деления младшего разряда выходного кода, поэтому принимаем его равным 0.01 кг.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (182)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |