evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Поненоминальнымв х о д н о й у0,з н а ч е н и е м в ы х о д н о й велиназываетсяненоминальнымзначениемаддитивной.Почувствительномультипликативной.погрешностьнезависитотвходнойвеличины.Привследствие к а к и х - л и б о причин г р а ф и к ф у н к ц и и преобра-* Хотя понятие пропорциональной функции преобразования в литературе обычно не выделяется, а входит в понятие линейной функции преобразования, на нашвзгляд, такое выделение весьма полезно, поскольку свойства и характеристикипреобразователя с пропорциональной функцией преобразования у =Sx отличаютсяот свойств преобразователя, имеющего полную линейную функцию преобразования у - у о + Sx.24У о ^ОхОхРис.
1.2зованияРис. 1.3перемещаетсяпараллельнос а м о м у себе(рис.1.2).Значениеэтой погрешностиАу = Ау0 = у о - у0(1.25)НОМ 'где У о н о м ~ н о м и н а л ь н о е з н а ч е н и е у0.Примультипликативной погрешности наклон • прямой, графическиотображающийфункциюпреобразования,отличаетсяотнаклона приноминальной ф у н к ц и и п р е о б р а з о в а н и я ( р и с . 1.3). П р и э т о м абсолютнаяп о г р е ш н о с т ь Ау - у — уИОз а в и с и т от в х о д н о й в е л и ч и н ы х.Д е й с т в и т е л ь н о , п у с т ь ч у в с т в и т е л ь н о с т ь и з м е н и л а с ь на AS и стала равной S = S+ AS, где S— н о м и н а л ь н о е ее з н а ч е н и е . В э т о м случаеномномабсолютная погрешность преобразователяАУ[(5ном=+AS)x + у0]-[SkomX + у0]= ASx,(1.26)т.е. а б с о л ю т н а я м у л ь т и п л и к а т и в н а я п о г р е ш н о с т ь п р о п о р ц и о н а л ь н а входн о й в е л и ч и н е х.Р а с с м о т р и м о т н о с и т е л ь н у ю м у л ь т и п л и к а т и в н у ю п о г р е ш н о с т ь п р и пропорциональной функции преобразования у = S8у=Ау/уОтносительная= ASx/Sx=AS/sмультипликативнаяхт(1.27)номпогрешностьравнаотносительномуизменению чувствительности.Погрешность измерительных средствизмерений.ности.При этомОсновнойзависит от условий проведенияр а з л и ч а ю т о с н о в н у ю и д о п о л н и т е л ь н ы е погрешпогрешностьюназываетсяпогрешность,существующаяп р и т а к н а з ы в а е м ы х н о р м а л ь н ы х у с л о в и я х , к о т о р ы е у к а з а н ы в нормативныхд о к у м е н т а х , р е г л а м е н т и р у ю щ и х п р а в и л а и с п ы т а н и я и эксплуат а ц и и д а н н о г о с р е д с т в а и з м е р е н и я .
Н а п р и м е р , п о д н о р м а л ь н ы м и услов и я м и м о г у т п о н и м а т ь с я : т е м п е р а т у р а о к р у ж а ю щ е й с р е д ы ( + 2 0 ± 2)° С ;положение прибора горизонтальное с о т к л о н е н и е м от горизонтального,н е п р е в ы ш а ю щ е м ± 2 ° ; о т н о с и т е л ь н а я в л а ж н о с т ь ( 6 5 ± 1 5 ) % ; практическое отсутствие магнитных и электрических полей;частота питающейс е т и ( 5 0 ± 1) Гц и т.д.25Дополнительнаяпогрешностьвозникаетприо т к л о н е н и и у с л о в и й исп ы т а н и я и э к с п л у а т а ц и и с р е д с т в а и з м е р е н и я о т н о р м а л ь н ы х .
О н а нормируетсязначениемпогрешности, вызванной отклонением одной изв л и я ю щ и х в е л и ч и н о т е е н о р м а л ь н о г о з н а ч е н и я и л и в ы х о д о м е е з а пределы нормальной области значений. Например, приведенная погрешностьприборапринормальныхусловиях,т.е.вдиапазонетемператур( + 2 0 ± 2 ) ° С , н е п р е в ы ш а е т 1%. Е с л и т е м п е р а т у р а л е ж и т в н е у к а з а н н о г одиапазона, то погрешность может быть больше указанной.
Например,приведенная дополнительная погрешность при изменении температурына 10 ° С не д о л ж н а п р е в ы ш а т ь 1%.Нормированиепогрешностисредствизмеренияпроизводитсяпом а к с и м а л ь н о д о п у с к а е м ы м з н а ч е н и я м о с н о в н о й и д о п о л н и т е л ь н о й погрешностей (ГОСТ 8.401-80). Погрешность средств измерения не должнапревышать одного из перечисленных ниже пределов.а ) Е с л и п о г р е ш н о с т ь и м е е т а д д и т и в н ы й х а р а к т е р , т о п р е д е л допускаемой абсолютной погрешности не должен превышатьб) Если погрешность имеет к а к аддитивную, т а к и мультипликативнуюсоставляющую,то предел допускаемой абсолютной погрешностине должен превышатьДт а хв)=+( «**)-'(129)Если погрешность имеет мультипликативный характер, то пределдопускаемой относительной погрешности не должен превышать«m«X=C=\raJ1 30С --)г) Если погрешность имеет к а к аддитивную, так и мультипликативную составляющие, то предел допускаемой относительной погрешности(в процентах) не должен превышатьгде а, Ъ, с и d — п о с т о я н н ы е ; х к — к о н е ч н о е з н а ч е н и е д и а п а з о н а измерен и я .
Из ( 1 . 3 1 )с л е д у е т , что п р и х = 0 п р е д е л а б с о л ю т н о й п о г р е ш н о с т иа п р и х = хкд) Приведенная погрешность не должна п р е в ы ш а т ь значения(*пЛ«26= ±С-(134)Принормированиипогрешностисредстваизмеренияпостоянныеа, Ъ, с, d в ы б и р а ю т с я из с л е д у ю щ е г о р я д а ч и с е л :1.10";где п =1,5-10"; 2 - 1 0 " ;2,5-10"; 4-ДО";6 • 10",1; 0 ; - 1 ; - 2 и т . д .Средствам измерения присваиваетсяная5 • 10";класс точности.Э т о обобщенм е т р о л о г и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а , о п р е д е л я е м а я п р е д е л а м и допуск а е м ы х основной и дополнительных погрешностей,устанавливаютсявстандартах на отдельныезначения к о т о р ы хв и д ы средствизмерения.Класс точности обозначается числом, соответствующим нормированнойосновной погрешности средства и з м е р е н и я .
Д л я случая(г)к л а с с точн о с т и о б о з н а ч а е т с я в в и д е д р о б и c/d, н а п р и м е р : 0,1/0,05.Класс точности стрелочных и с а м о п и ш у щ и х приборов, к а к правило,обозначаетсяоднимчислом,равнымм а к с и м а л ь н о д о п у с к а е м о м у значению о с н о в н о й п р и в е д е н н о й п о г р е ш н о с т и с, тогда к а к к л а с с точностицифровыхприборов,мостовикомпенсаторовуказываетсяввидед р о б и c/d.К о н к р е т н ы е р я д ы классов точности устанавливаются в стандартах наотдельные в и д ы средств измерения.О т д е л ь н ы м и х а р а к т е р и с т и к а м и п о г р е ш н о с т и я в л я ю т с я в а р и а ц и и показанийприбораипорогч у в с т в и т е л ь н о с т и .
Вариацияпоказанийприбор а — з т о н а и б о л ь ш а я р а з н о с т ь е г о п о к а з а н и й п р и о д н о м и т о м ж е значении и з м е р я е м о й величины.опорахОсновной ее причиной я в л я е т с я трение вп о д в и ж н о й части п р и б о р а . В а р и а ц и ю о п р е д е л я ю т , с р а в н и в а я п ок а з а н и я п р и б о р а , с ч и т а н н ы е о д и н р а з п о с л е у с т а н о в к и т р е б у е м о г о знач е н и я и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы п о д х о д о м с н и з у ( с о с т о р о н ы м е н ь ш и х значений) , а д р у г о й раз — п о д х о д о м сверху ( с о стороны б о л ь ш и х значений).— э т о и з м е н е н и е и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы , выПорог чувствительностиз ы в а ю щ е е н а и м е н ь ш е е и з м е н е н и е п о к а з а н и й , р а з л и ч и м о е п р и нормальн о м д л я д а н н о г о п р и б о р а с п о с о б е отсчета.Собственноепроизводитсяпотреблениемощностиприборомизмерение,являетсяважнойвкоторойхарактеристикойизцепи,прибора.О н о п р и в о д и т к и з м е н е н и ю э л е к т р и ч е с к и х п а р а м е т р о в э т о й ц е п и и отр и ц а т е л ь н о в л и я е т н а т о ч н о с т ь и з м е р е н и я .
О с о б е н н о с и л ь н о э т о проявл я е т с я п р и и з м е р е н и я х в м а л о м о щ н ы х ц е п я х . В з а в и с и м о с т и о т устройства,конструкциииназначения прибора потребляемая им мощностьможет колебаться от 10"12Вт до н е с к о л ь к и х ватт.Д и н а м и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и . О п и с а н н ы е в ы ш е х а р а к т е р и с т и к и явл я ю т с я с т а т и ч е с к и м и , т.е. н е з а в и с я щ и м и о т в р е м е н и . О н и , с т р о г о говор я , и м е ю т с м ы с л т о л ь к о в т о м случае, если п а р а м е т р ы и з м е р и т е л ь н о г оприбора(или другого средства измерения)и з н а ч е н и е и з м е р я е м о й величины остаются постоянными, а в р е м я и з м е р е н и я не ограничено.
Нап р а к т и к е , о д н а к о , з т и у с л о в и я ч а с т о н е с о б л ю д а ю т с я : и з м е р я е м а я величина м е н я е т с я п о в р е м е н и , и з м е р е н и е о б ы ч н о н у ж н о п р о в о д и т ь з а в о з 27м о ж н о более к о р о т к о е в р е м я , параметры измерительного приборат о л ь к о п р и б л и ж е н н о м о ж н о считать н е и з м е н н ы м и . О д н о в р е м е н н ы йучет в с е х э т и х о с о б е н н о с т е й п р о ц е с с а и з м е р е н и я з а т р у д н и т е л е н .
И м е е т с я ,о д н а к о , м н о г о случаев, к о г д а о законе изменения в х о д н о й величины зав р е м я и з м е р е н и я м о г у т б ы т ь в ы с к а з а н ы д о с т а т о ч н о о б о с н о в а н н ы е предположения и к о г д а средство измерения я в л я е т с я линейной системой,т.е. м о ж е т б ы т ь х а р а к т е р и з о в а н о л и н е й н ы м д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы м уравнением с постоянными коэффициентами:na0d yldfn+aid -где д 0 , « 1 , . .
. . аly/df ~1+... + апу= x(f),(1.35)— постоянные коэффициенты.Н е р е д к о м о ж н о считать, что до м о м е н т а в р е м е н и t = 0 в х о д н а я величина б ы л а п о с т о я н н о й и начала и з м е н я т ь с я л и ш ь п р и t = 0. Е с л и п р иэ т о м отсчитывать значения в х о д н о й величины от значения, к о т о р о е онаи м е л а д о t = 0 , т о п о л у ч и м н у л е в ы е н а ч а л ь н ы е у с л о в и я . Т а к о е рассмотрение у п р о щ а е т о п р е д е л е н и е р е а к ц и и з в е н а у ( г ) н а и з м е н е н и е в х о д н о йв е л и ч и н ы .
П р и н у л е в ы х н а ч а л ь н ы х у с л о в и я х у р а в н е н и е ( 1 . 3 5 ) в операторной форме имеет вид1(до^ + дгде р - d/dt —+ .. . + ап)у(р)= х(р),(1.36)оператор.П е р е д а т о ч н о й ф у н к ц и е й п р е о б р а з о в а т е л я н а з ы в а е т с я о т н о ш е н и е изображений по Лапласу выходной величины к в х о д н о й :К(р)(1.37)=у(р)/х(р).З н а я передаточную ф у н к ц и ю преобразователя, м о ж н о определить егор е а к ц и ю у ( г ) на з а д а н н о е и з м е н е н и е и з м е р я е м о й в е л и ч и н ы х ( г ) и определитьдинамическуюАЛОгде у ( ? )погрешность=УЮ- УСТ,—значением о м е н т в р е м е н и t;(1.38)усгвыходной—величиныизмерительного средства взначение в ы х о д н о й в е л и ч и н ы , з а д а н н о е е г остатической ф у н к ц и е й преобразования.При анализе динамических характеристик используются следующиетиповые входные воздействия.1 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
