Погрешности измерительных приборов
—Абсолютные
погрешности
—относительная
погрешность.
.
—предел
измерения.
Номинальная и реальная статическая характеристики измерительных устройств
При серийном производстве измерительных устройств каждому типу приписывается некоторая статическая характеристика (зависимость выходной величины от входной). yн = F(x) – номинальная статическая характеристика.
Статические характеристики бывают:
1. Аддитивная статическая характеристика (погрешность нуля, когда сбит 0).
2. Мультипликативная (Sн ≠ Sр чувствительность) устройства с усилителями.
3. Погрешность линейности (связана с отличием реальной и номинальной характеристики по форме)
4. Погрешность гистерезиса (связана с тем, что при увеличении измеряемой величины статическая характеристика имеет один вид, а при уменьшении – другой). Связано с наличием сухого трения.
1 – Статическая характеристика прямого хода; 2 – обратного.
Под действием внешних факторов статики прямого и обратного хода могут отличаться от сплошной линии.
Rразмах = (0,1…0,25)∆
Основная и дополнительная погрешность средств измерения
Погрешность измерений устройств зависит от условий проведения измерений. Различают основную и дополнительную погрешность.
Основная
погрешность существует при нормальных
условиях, которые указаны в нормативных
документах (температура окружающей
среды должна быть ±20°С =>
).
Дополнительная погрешность возможна при отклонениях условий испытаний и эксплуатации средств измерений от номинальных значений.
Классы точности средств измерения
Метрологические
средства измерений. Нормируются и
регламентируются стандартами для
обеспечения единства измерений и
взаимозаменяемости. Класс точности –
это обобщенная характеристика точности
устройств измерения данного типа. Их
присваивают средствами суммирования
при их разработке на основании
исследования и испытаний представленных
в партии средств измерений. Если
погрешность имеет аддитивный характер
мер, то предельная погрешность не должна
превышать величину А. Если погрешность
имеет аддитивный и мультипликативный
характер, то предел допустимой погрешности
не должен превышать
.
Если
погрешность имеет мультипликативный
характер мер, то предел допустимой
относительной погрешности не должен
превышать величину
.
Значение коэффициента выбирается из ряда чисел {1; 1.5; 2; 2.5; 4; 5; 6}10n, где n = 1; 0; -1; -2;…
Класс точности измерительных приборов показывает вид цифровых обозначений.
Если погрешность нормирована, то
-
относительная погрешность
-
приведенная погрешность
-
обозначение, присущее приборам, у
которых шкала не линейная.
Если
погрешность нормирована уравнением
,
то пишут
.
Пример: определить погрешность измерения вольтметра с пределами измерений 0…20В 2
=>
.
Единая гос. Система приборов и средств автоматизации епсп
Особенности:
— выделение измерительных и управляющих устройств по функциональному назначению.
— блочно-модульное исполнение, что определяет ремонтоспособность устройств.
— минимизация числа изготовления числа деталей блоков и модулей.
— унификация входных и выходных сигналов измерительных устройств.
В ЕГСП приняты следующие унифицированные сигналы:
1. Электрические:
а) Сигнал постоянного тока (0…5) мА, (0…20) мА, (4…20) мА
б) сигнал постоянного напряжения (0…10) мВ, (0…100) мВ, (0…1)В, (0…2) В
в) сигнал переменного напряжения (0…1) В, (0…2) В
2. Частотно-электрические сигналы:
f(2…8)кГц, (2…4)кГц
3. Пневматический унифицированный сигнал (сигнал давления сжатого воздуха) (0,02…0,1)МПа.
4. Гидравлический унифицированный сигнал (сигнал давления сжатой жидкости) (0,8…6,3)МПа
Эталон – образцовые и рабочие. Средства измерения, обеспечивающие воспроизведение и хранение единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерения.
Образцовые меры служат для проверки по ним других средств измерения, утвержденные как образцовые меры.
Рабочие меры – для цели измерения во всех областях хозяйства. При измерении электрических величин используют образцовые и рабочие меры ЭДС, сопротивлений, индуктивности, емкости, взаимной индукции.
Мерой эдс служат нормальные элементы (Ен/э), которые представляют собой стабильные гармонические элементы с точным значением эдс.
Мерой сопротивления являются катушки сопротивления для изготовления которых используется проволока из манганина, при t=(0…50), R = const (малый температурный коэффициент).
Мерами индуктивности служат катушки и магазины индуктивности. Их выполняют из тонкой медной проволоки, которая намотана на фарфоровый каркас.
Мера емкости выполняется в виде воздушных конденсаторов, и так же магазина емкостей.
Катушки взаимной индукции имеют изолированную обмотку с коэффициентом взаимной индукции 1…10мГн.