evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 6
Текст из файла (страница 6)
1 0 ) и ( 1 . 1 1 ) з а в и с я т о т ч и с л а и з м е р е н и й и ) . В т о ж е в р е м я систематическаяпогрешность не у м е н ь ш а е т с я при увеличении п. П о э т о м у еслиостаточнаясистематическаяпогрешность является преобладающей, тоу в е л и ч е н и е ч и с л а и з м е р е н и й м а л о что д а е т . Ч а щ е в с е г о в э т о м случаео г р а н и ч и в а ю т с я о д н и м и з м е р е н и е м . Т а к , н а п р и м е р , п р и и з м е р е н и и нап р я ж е н и я сети н е т о ч н ы м п е р е н о с н ы м с т р е л о ч н ы м п р и б о р о м нет никакогосмыслаприбегатькмногократными з м е р е н и я м и статистическойобработке результатов измерения. П о с к о л ь к у систематические погреш,ности з а в е д о м о п р е в ы ш а ю т с л у ч а й н ы е ,одно измерение. При болеевыступитьслучайныетодостаточноточных измеренияхпогрешности.Тогдапровестивсегона первый план могутпроведениемногократныхи з м е р е н и й я в л я е т с я о п р а в д а н н ы м .
Ч и с л о и з м е р е н и й н у ж н о в ы б р а т ь так и м , ч т о б ы с р е д н я я к в а д р а т и ч е с к а я с л у ч а й н а я п о г р е ш н о с т ь с т с р н е прев ы ш а л а м а к с и м а л ь н о г о д о п у с к а е м о г о значения о*„. Ясно, о д н а к о ,с р , ДОПчто у м е н ь ш е н и е с т „ з а счет м н о г о к р а т н ы х и з м е р е н и й с л е д у е т д о б и в а т ь с ясрт о л ь к о д о т е х п о р , п о к а в к л а д с л у ч а й н ы х п о г р е ш н о с т е й в о б щ у ю погрешность измерения нематических погрешностей.б у д е т с р а в н и м с о в к л а д о м о с т а т о ч н ы х систе1.6.
ОСНОВНЫЕХАРАКТЕРИСТИКИИЗМЕРИТЕЛЬНЫХПРИБОРОВ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙВходнойвеличинойизмерительногоприбораявляетсяегои з м е р я е м а я величина. Наибольшее и наименьшее значения и з м е р я е м о йвеличины,ламид л я к о т о р ы х н о р м и р о в а н ы п о г р е ш н о с т и , н а з ы в а ю т с я предеОбластьизмерения.нижнимпределамидиапазоназначений,измерения,измеренийследуетзаключеннаяназываетсяотличатьмеждудиапазономдиапазонверхнимизмерений.иОткоторыйпоказаний,о х в а т ы в а е т о б л а с т ь з н а ч е н и й ш к а л ы , о г р а н и ч е н н у ю к о н е ч н ы м и начальн ы м з н а ч е н и я м и ш к а л ы . Т а к и м о б р а з о м , д и а п а з о н и з м е р е н и й , охватыв а ю щ и й часть ш к а л ы , в п р е д е л а х к о т о р о й и з м е р е н и я м о г у т б ы т ь пров е д е н ы с н о р м и р у е м о й п о г р е ш н о с т ь ю , б о л е е у з о к , ч е м д и а п а з о н показаний, охватывающий всю ш к а л у .Выходнойвеличинойизмерительногоприбораявляетсяизменениес о с т о я н и я о т с ч е т н о г о у с т р о й с т в а , н а п р и м е р п о л о ж е н и я с т р е л к и стрелочного прибора.Ф у н к ц и я (уравнение) п р е о б р а з о в а н и я — ф у н к ц и о н а л ь н а я з а в и с и м о с т ьмеждувыходнойфункция,величиной уфункция(уравнением),ив х о д н о й в е л и ч и н о й х.
К а кпреобразованиятабличноилиможетграфически.Взадаватьсяи любаяаналитическианалитическую ф у н к ц и юпреобразования обычно входят к о н с т р у к т и в н ы е параметры прибора илип р е о б р а з о в а т е л я и п о э т о м у о н а и с п о л ь з у е т с я п р и расчете и п р о е к т и р о вании.Функцияпреобразованияреальногопреобразователяопредел я е т с я э к с п е р и м е н т а л ь н о . В х о д е о п ы т а о п р е д е л я е т с я з а в и с и м о с т ь вых о д н о й в е л и ч и н ы о т в х о д н о й . Д л я у п р о щ е н и я анализа полученной функции по табличным данным строится график.Обычно желательно, чтобы ф у н к ц и я преобразования была линейной.Чувствительность — э т о о т н о ш е н и е и з м е н е н и я в ы х о д н о й в е л и ч и н ы измерительногоприбора и л и и з м е р и т е л ь н о г о п р е о б р а з о в а т е л я к вызвавш е м у ее изменению входной величины.
Чувствительность определяетсявыражениемS =(1.14)dy/dxи м о ж е т б ы т ь о п р е д е л е н а п р и л ю б о м с п о с о б е з а д а н и я ф у н к ц и и преобразования.В в а ж н о м ч а с т н о м случае, к о г д а в ы х о д н а я в е л и ч и н а и з м е н я е т с я проп о р ц и о н а л ь н о в х о д н о й , S = у/х,где у — з н а ч е н и е в ы х о д н о й в е л и ч и н ы ,с о о т в е т с т в у ю щ е е в х о д н о й в е л и ч и н е х .
П р и н е л и н е й н о й ф у н к ц и и преобразования чувствительность зависит от значения в х о д н о й величины.Д л я прибора илипреобразователя может определяться абсолютная,относительная и приведенная погрешности.Абсолютнаяпогрешностьприборавданнойточкедиапазонаизмерения равна(1.15)где х п— показание прибора;и с т и н н о е з н а ч е н и е и з м е р я е м о й вех —л и ч и н ы . О д н а к о в с в я з и с т е м , чтоистинноезначение неизвестно, наз н а ч е н и е х д . В капрактикевместонего используется действительноечестве х дпринимают п о к а з а н и я более точного, образцовогоприбора.А б с о л ю т н а я п о г р е ш н о с т ь п р и б о р а в ы р а ж а е т с я в т е х ж е е д и н и ц а х , чтои и з м е р я е м а я величина.погрешностьОтносительнаяпогрешностикистинномуприборазначениюравнаотношениюизмеряемойабсолютнойвеличины и обычновыражается в процентах:8 =погрешностьПриведеннаяи[(хп - * ) / * ] • 100.( Д А ) • 100 =прибора(1.16)7 такжевыражаетсявпроцентахр а в н а о т н о ш е н и ю а б с о л ю т н о й п о г р е ш н о с т и к н о р м и р у ю щ е м у значениюxN,котороепринимаетсяравнымверхнемупределуизмерений( е с л и н у л е в а я о т м е т к а н а х о д и т с я н а к р а ю и л и в н е .
ш к а л ы ) и л и диапазону измерения( е с л и н у л е в а я о т м е т к а н а х о д и т с я в н у т р и д и а п а з о н а измер е н и й ) , %:(A/xN)-100 =7 =Значения[(хп- x)/xN] • 1 0 0 .абсолютной,(1.17)относительной иприведеннойпогрешностейиспользуются для нормирования погрешности приборов.Абсолютнуюпогрешностьизмерительногоможно определить по выражениюнаявеличинывследствиемогуттогочтопреобразователь,чийчасторазличнуюфизическую природу, а такжеотсутствуеткоторомуневозобразцовыйможнобылобыизмерительныйпроверитьрабопреобразователь. Различают номинальную ф у н к ц и ю преобразованияизмерительногоиметьилипоиметьпреобразователя( 1 .
1 5 ) , п о с к о л ь к у в х о д н а я и выходсогласнодругимп р е о б р а з о в а т е л я уномгосударственным=/ном(х),стандартам,нормативным документам,икоторую он должентехническимреальную уусловиям= f(x), к о т о р у юон и м е е т в д е й с т в и т е л ь н о с т и . Р а з н о с т ь з н а ч е н и й д е й с т в и т е л ь н о й и ном и н а л ь н о й ф у н к ц и й п р е о б р а з о в а н и я п р и о д н о м и т о м ж е з н а ч е н и и входной величины определяет абсолютную погрешность преобразователя повыходу:*У = У - Ушм •0-18)П о г р е ш н о с т ь с о з д а е т с я п р е о б р а з о в а т е л е м . О д н а к о часто б ы в а е т пол е з н о знать значение в х о д н о г о сигнала, соответствующего п о г р е ш н о с т ипреобразователя.Абсолютным значением погрешности преобразователяпо входу называется разность=*ном - *•О-19)где х — и с т и н н о е з н а ч е н и е в х о д н о й в е л и ч и н ы ; * н о м — значение в х о д н о й23величины,У ном=/определяемоеНом^'пономинальнойп р и значениифункциивыходной величиныпреобразованияУном,соответствующ е й и с т и н н о м у з н а ч е н и ю х.О т н о с и т е л ь н ы е п о г р е ш н о с т и п о в ы х о д у и в х о д у о п р е д е л я ю т с я соответственно равенствами5^ =(1.20)Ау/у5^ = Ах/х.(1.21)Приведенные погрешности по в ы х о д у и входу•У=ЬУКУПШХ-УmiL22J()иЬ = *</(*»« - *»*.)•где хmaxи у•'max^— м а к с и м а л ь н ы е значения в х о д н о й и в ы х о д н о й вели-ч и н , ах.
и у ? — их м и н и м а л ь н ы е з н а ч е н и я .'mm•'mmО ч е в и д н о , п р и п р о п о р ц и о н а л ь н о й * ф у н к ц и и п р е о б р а з о в а н и я у = Sxз н а ч е н и я о т н о с и т е л ь н ы х п о г р е ш н о с т е й т а к ж е к а к и п р и в е д е н н ы х погрешностей по в х о д у и в ы х о д у совпадают.В т е х н и к е часто и с п о л ь з у ю т с я п р е о б р а з о в а т е л и с л и н е й н о й ф у н к ц и е йпреобразованияу =Sx + у0,(1.24)где S — ч у в с т в и т е л ь н о с т ь п р е о б р а з о в а т е л я ; у 0 — з н а ч е н и е в ы х о д н о й вел и ч и н ы при н у л е в о м значении в х о д н о й ..Отклонение такой функции преобразования от номинальной можетб ы т ь в ы з в а н о о т к л о н е н и е м у0грешность,обусловленнаячинынулевомпригрешность,стиS,значенииобусловленнаяназываетсяАддитивнаяизменении у0и о т к л о н е н и е м ч у в с т в и т е л ь н о с т и S.