2.06. Переходные характеристики средств измерения.
Для описания динамических свойств средств измерений используют переходные характеристики. Переходная характеристика представляет собой реакцию динамической системы на единичное ступенчатое воздействие.
Переходная характеристика описывает инерционность измерения, обуславливающую запаздывание и искажение выходного сигнала. Переходная характеристика может иметь апериодическую и колебательную формы.
На практике используются следующие параметры, характеризующие динамические свойства средств измерений:
а) время запаздывания — отрезок времени от момента подачи сигнала до начала заметного изменения выходной величины;
б) постоянная времени – отрезок времени под касательной, проведенной в точке перегиба переходной характеристики;
в) время переходного процесса – время от момента подачи входного сигнала до момента, когда выходная величина достигнет значения, отличающегося от стационарного не более чем на определенную величину δ;
г) период колебаний;
д) первый выброс выходной величины – отношение амплитуды к диапазону измерения;
е) степень затухания.
Переходная характеристика в целом полностью характеризует динамику средств измерений и может быть использована также для определения передаточной функции и частотных характеристик.
2.07. Погрешности измерений.
Абсолютная погрешность средства измерений — разность между показаниями средства измерений А и истинным АИ или действительным АД значением измеряемой физической величины.
Абсолютная погрешность СИ и выражается в единицах измеряемой физической величины и имеет знак.
Относительная погрешность измерения выражается отношением абсолютной погрешности к результату измерений или к действительному значению измеренной физической величины:
Приведенная погрешность средства измерений — относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона:
Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.
Класс точности средств измерений — обобщенная характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на их точность.
,
где
КТ — число, обозначающее класс точности;
— допускаемая основная абсолютная
погрешность.
По статистическим характеристикам погрешности подразделяются на случайные, систематические и грубые.
Систематическая погрешность измерения — составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.
Случайная погрешность измерения — составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью.
Основная погрешность средства измерений — погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.
Дополнительная погрешность средства измерений — погрешность средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или из-за ее выхода за пределы нормальной области значений.