3. Основные хар-ки средств измерения.

1. Функция преобразования (уравнение преобразования, уравнение шкалы, градуированная характеристика) связывает выходную величину «У» с входной.

Различают номинальную (линейную) и реальную функцию преобразования. Функция преобразования бывает линейной и нелинейной. Отличие реальной от номинальной не должно превышать допускаемой величины.

2. Чувствительность – характеризуется отношением изменения выходного сигнала к вызвавшему его изменению входного сигнала (выход поделим на вход). Различают абсолютную чувствительность ,

относительная .

Для стрелочных приборов величина обратная чувствительности – есть цена деления, постоянная прибора

С другой стороны

Порог чувствительности – наименьшее значение изменения входной величины, которое вызывает визуально различимое изменение выходной величины. С уменьшением порога чувствительность увеличивается (). Установим связь между чувствительностью и потребляемой мощностью:

1. Прибор включается последовательно в цепь

2. Прибор включается параллельно (вольтметр)

3. Вариация показаний – наибольшая разность в показаниях прибора при одном и том же значении измеряемой величины и неизменных условиях.

, (абсолютные погрешности на одной и той же отметке шкалы, но при подходе к этой отметке сверху и снизу).

3. Диапазон измерений – область значений измеряемой величины между верхним и нижним пределом до которого нормируем допускаемые погрешности.

4. Рабочая область частот – в пределах этой области частотные погрешности не превышают допускаемую погрешность.

5. Погрешность средств измерения (неопределенность показания прибора) – отличие реальной ф-ции от номинальной. Погрешность характеризуется классом точности.

6. Время установления показаний, быстродействие прибора – число изменений в единицу времени.

7. Надежность прибора – способность сохранять заданный характер. в течение заданного времени. Характеризуется временем безотказной работы.

4. Погрешность средств измерения.

Различают инструментальная погрешность (связана с несовершенством средств измерения и вносится прибором), методическая погрешность (связанна с несовершенством метода измерения, прибор имеет собственное потребление, искажается режим измерительной цепи, появляется методическая погрешность). Мы рассматриваем только инструментальную погрешность. Приведем классификацию погрешности средств измерения:

• По числовому выражению:

абсолютная , где А₀ – действительная величина, А₁ – показания прибора.

относительная

приведенная , где А_N – нормирующие значение диапазона измерений

(верхний предел измерений).

Поправка: где - абсл. погр.

Качество измерений определяется относительной погрешностью.

• По условиям возникновения:

Основная погрешность (погрешность средств измерения в нормальных условиях эксплуатации, нормальное положение приборов), дополнительная погрешность (погрешность средств измерения в рабочих условиях эксплуатации, когда хотя бы один фактор выходит за пределы нормальных значений).

• По режимам изменения:

Систематическая погрешность (составляющая погрешность, которая составляется неизменной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины и неизменных внешних условий) и случайная погрешность (составляющая погрешность, которая измеряется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины и неизменных внешних условиях. Может быть уменьшена путём введения поправок. Случайную погрешность уменьшить опытным путём нельзя. Уменьшить влияния случайной погрешности на результат можно путём увеличения числа измерений).

• По режиму изменения Х:

Статическая погрешность (измеряемая величина в процессе измерения остается неизменной или медленно изменяется), динамическая погрешность (погрешность при которой измеряемая величина резко изменяется во времени; определяется как разность между общей и статической погрешностью, соответствующей значений измерений величины в данный момент времени).

• По зависимости от измеряемой величины Х:

Аддитивная погрешность (не зависит от значений измеряемой величины, остается постоянной), мультипликативная погрешность (зависит от значений измеряемой величины).

Зависимость абсолютной погрешности от измеряемой величины может быть представлена некоторой полосой неопределенности:

Когда аддитивное преобладает;

Когда аддитивное и мультипликативное соизмеримы, двухзвенная формула.