Материал: Метрология и стандартизация в СПЦС. Поздышева О.В., Остапенко А.Г

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2.3.2. Нормирование метрологических характеристик

Норма – результат соглашения между потребителем и изготовителем.

Нормирование – регламентация того факта, каким должен быть прибор.

Происходит нормирование следующих параметров, включающих в себя все характеристики, влияющие на точность полученного результата измерения, а именно:

1.характеристики, с помощью которых определяется результат измерений:

-функции преобразования;

-шкала деления;

-количество разрядов кода;

-единица последнего разряда кода.

2.чувствительность влияющих факторов

3.погрешности

4.характеристики связи средства измерения с объектом и нагрузкой

5.динамические характеристики

6.неинформативные параметры

Нормирование погрешностей бывает двух видов:

I.

нормируются

вероятностные характеристики

погрешности;

 

 

 

II.

нормируются

предельные

значения

погрешностей: max , max , max

 

 

Рассмотрим нормирование предельного

значения

погрешности:

 

 

 

1.

max :

 

 

-

-

2.

-

 

max

a

 

 

max

(a bx)

max :

max q

86

-

max (c d xxk 1 ) , где

x

k

 

- конечное значение

шкалы, х- текущее значение шкалы.

3.

max

:

-

max

p

где

a,b, c, p, q - числовые значения.

Для измерительных приборов вводится понятие класс точности – величина, численно равная максимальному

значению

, , , а так же учитывающая характеристики,

влияющие на точность измерений. К - класс точности. Приборы по классу точности можно разделить на три вида:

1.

приборы, у которых нормируется

max

:

L прибор

Обозначение класса точности

2. приборы, у которых нормируется

0.5 c/d

3. приборы, у которых нормируется

0.5

max

:

 

 

K=

max

или

 

 

 

 

 

 

K=

 

max

 

 

max

:

 

K=

max

 

 

Пример расчета нормирования погрешностей показан на рис. 2.13.

87

 

 

 

 

0

 

 

3

5

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

Хп=3А

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

max

Xнорм

5А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

Хп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.13. Нормирование погрешностей

2.4. Структурные схемы измерения

Рассмотрим классификацию структурных схем измерения:

1.прямого преобразования;

2.компенсационного преобразования; 2.1 с астатической характеристикой; 2.2 со статической характеристикой;

3.с автоматической коррекцией погрешности.

Структурные схемы измерения прямого преобразования показаны на рис. 2.14.

88

вход

П

Х1

П

 

Х2

П

 

Хn-1

П

Xn

 

 

 

Х-?

1

2

 

3

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

à

 

Хп1

Хп2

Х

пn

 

выход

Информационный поток идет в одном напралении

Рис. 2.14. Структурные схемы измерения прямого преобразования

Функции преобразования отдельных блоков могут быть линейными и нелинейными. Пусть все функции линейные:

где

К

x1

К

 

 

x2

К

 

 

xn

 

2

 

n

 

 

 

 

1

x

 

 

x

 

 

x ,

 

 

 

 

 

 

 

а функции преобразования принимают вид:

K K1

K2 ... Kn

(1).

 

 

 

 

Возникают погрешности:

 

 

 

 

м K K

 

K

 

K

 

 

1.

 

1

1

←влияние

K

 

K

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

,

X

 

K X

 

внешних

факторов .

ln(1) ln(K ) ln(K1 ) ln(K2 ) ... ln(Kn )

ln(K ) '

1

K K1

 

K2

...

Kn

 

 

 

1

K1

K K1

 

K2

 

Kn

 

 

 

Идеальный случай: Хп=КХ при всех . Реальный случай: Xn * (K K)X при всех

X n X n * X n

X м X n K X K K

89

При последовательном включении ограничено.

Можно подобрать блоки с различным

блоков их число

K .

2.

 

а

←внешние помехи и внутренние дрейфы←Хп

X

 

 

X

n1

 

X

n2

...

X

nn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

К

 

К

К

 

К К

...К

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

1

 

1

 

1

2

 

При наличие помехи, первый каскад нужно делать очень тщательно (экранирование, заземление, использование качественных кабелей). Фильтры не всегда помогают, так как они влияют на динамику.

2.4.1. Структурные схемы измерения компенсационного преобразования с астатической характеристикой

Структурные схемы измерения компенсационного преобразования показаны на рис. 2.15.

 

 

 

Цепь прямого преобразования

 

Х-?

 

 

 

 

 

 

выход

-

П

 

П

 

П

 

 

 

...

 

 

 

1 Хп1

 

2

n

 

 

 

 

Хпn

 

 

 

k1

 

k2

 

kn

 

 

 

 

 

 

 

Хос

 

bn

 

b2

 

b1

 

 

 

OCn Xocn

 

 

 

 

 

...

OC2

Xoc2

OC1 Xoc1

 

 

 

 

 

 

 

Цепи линейные

Цепь обратного преобразования (обратная связь)

Рис. 2.15. Структурные схемы измерения компенсационного преобразования

90

Источник: https://studfile.net/preview/16563585/