2.4. Метрологические характеристики средств измерений

Технические характеристики средств измерений, оказывающие влияние на результаты измерений и оценку погрешностей называется метрологическими.

Метрологические характеристики можно разделить на четыре группы:

1. Для получения результата измерений

• уравнение преобразования (градуировочная характеристика) - зависимость выходного сигнала от входного;

• цена давления шкалы аналоговых приборов;

• цена единицы младшего разряда кода для цифровых приборов;

• число разрядов выходного кода;

• быстродействие;

• диапазон измерений;

2. Погрешности;

3. Динамические характеристики, возникающие тогда, когда проявляется инерционность средств измерений (время нарастания переходная характеристика и т.д.)

4. Характеристики, оценивающие взаимодействие средств измерений с объектом измерений ( и т.д.)

2.5. Нормирование погрешностей средств измерений

Связано с нормированием условий эксплуатации.

В зависимости от внешних влияющих условий инструментальная погрешность средств измерений делится на: основную и дополнительную.

Основная погрешность возникает при использовании средств измерений в нормальных условиях:

НУ: Т=20

Относительная влажность 6515%

Атмосферное давление 630 - 795 мм.рт.ст. (100)

(2204.4) В, (1152.5)В

Дополнительные погрешности возникают при использовании средств измерений в условиях отличных от нормальных, но в пределах рабочей области (рабочие области устанавливают для разных влияющих величин (температура, давление, влажность)).

Нормирование погрешностей средств измерений заключается в определении допустимых пределов основной и дополнительной погрешностей, которые и определяют класс точности прибора.

Знание класса точности выбирают из класса где n =1,0, -1, -2 и т.д.

Основную погрешность средств измерений нормируют несколькими способами:

1. В виде относительной погрешности;

2. В виде приведенной погрешности;

Приведенная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к нормируемому значению (диапазон измерений предел измерений) .

3. В виде дроби двух чисел , которые определяют относительную погрешность следующим образом:

, например

где предел измерений.

Во всех случаях нормированная погрешность выражается в процентах.

Дополнительную погрешность часто нормируют в долях основной погрешности.

При окончательном расчете предела инструментальной погрешности средств измерений в рабочих условиях суммируют пределы основной и дополнительной погрешности:

l - число влияющих величин (температура, влажность и т.д.).

2.6 Обобщенные структурные схемы измерительных приборов

Различают два основных вида структурных схем: прямого преобразования и сравнения.

Структурная схема прямого преобразования имеет вид:

Уравнение преобразования имеет вид:

У=К *Х

Чувствительность равна общему коэффициенту передачи:

.

Структурная схема прибора сравнения:

В этой схеме используется ООС (отрицательная обратная связь)

передача цепи обратной связи.

Уравнение измерительного преобразования имеет вид:

.

При >>1 цепь прямого преобразования слабо влияет на работу прибора, следовательно, могут существовать нестабильные элементы в цепи обратной связи.

Чувствительность

для ее увеличения необходимо уменьшить а для >>1 необходимо увеличить К.

Т.о. схема сравнения повышает точность прибора, но не уменьшает влияние наводок. На практике часто встречаются средства измерения комбинированной структуры: цепь прямого преобразования и несколько звеньев, охваченных ООС.