3.Назначение и виды вторичных измерительных преобразователей.

Основной функцией вторичных измерительных преобразователей (ВИП) является преобразование информации, выдаваемой первичными преобразователями, в напряжение, подаваемое на АЦП. В каждом конкретном случае вид и функции вторичного преобразователя определяются видом первичного преобразователя.

Виды: 1 Усилители :Для датчика генераторного типа, как уже отмечалось, вторичный преобразователь может и не понадобиться, если сигнал самого датчика достаточно велик. В противном случае вторичные преобразователи усиливают. 2.Делители напряжения и мосты: Для параметрических датчиков вторичные преобразователи формируют напряжение, зависящее от изменения выходного параметра датчика. 3. Фазометры и частотомеры: Вторичные преобразователи для параметрических датчиков могут быть генераторного типа, когда датчик включается в цепь обратной связи и величина его выходного сопротивления определяет частоту генерируемого колебания. В этом случае в состав вторичного преобразователя должен входить измеритель частоты.

4.Погрешность измерения, виды погрешностей. Случайные и систематические погрешности. Инструментальная и методическая погрешность, аддитивная и мультипликативная погрешности.

Погрешности измерений. Случайные и систематические погрешности. Инструментальная и методическая погрешность.

Погрешность измерений.На процесс измерения и получение результата измерения оказывает воздействие множество факторов: характер измеряемой величины, качество применяемых средств измерений, метод измерений, условия измерения (температура, влажность, давление и т.п.), индивидуальные особенности оператора (специалиста, выполняющего измерения) и др. Под влиянием этих факторов результат измерений будет отличаться от истинного значения измеряемой величиныОтклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения.Это теоретическое определение погрешности, т.к. как истинное значение величины неизвестно. При метрологических работах вместо истинного значения используют действительное значение, за которое принимают обычно показание эталонов. В практической деятельности вместо истинного значения физической величины используют его оценку.По форме числового выражения погрешности измерений подразделяют на абсолютные, относительные и приведенные. Абсолютная погрешность – разность между измеренным и истинным значениями физической величины. Т.к. истинное значение неизвестно, то вместо нее используется «достоверное значение», полученное экспериментально с помощью образцовых средств измерений.DХ = Х - Х₀,где DХ - величина абсолютной погрешности, Х - измеренное значение величины, Х₀ - истинное значение измеряемой величины.Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины. Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности к некоторому нормирующему значению. Нормирующее значение есть некоторое условная величина, которую обычно принимают равной верхнему пределу измерений, диапазону измерений, длине шкалы измерительного прибора и т.п. (Х_min и Х_max - минимальное и максимальное значения измеряемой величины.)

Основной погрешностью называют погрешность средства измерения в нормальных условиях. Под нормальными понимают такие условия, при которых величины, влияющие на результаты измерений (например, внешние электромагнитные поля, температура и влажность воздуха, положение прибора в пространстве и др.), находятся в установленных пределах. Дополнительной погрешностью называют погрешность измерений, связанную с отличием рабочих условий от нормальных. Нормальные и рабочие условия определяются технической документацией на конкретный прибор. Предел допускаемой основной погрешности - наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным к эксплуатации.По источнику возникновения погрешности разделяют на систематические, случайные и грубые.Систематическая погрешность - составляющая абсолютной погрешности, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся в течение всего цикла измерений или (и) при повторных измерениях одной и той же физической величины. Эта составляющая погрешности обусловлена факторами, которые в процессе измерений остаются постоянными или изменяются по определенному закону.Источником систематических погрешностей служат несовершенство технических средств измерений (инструментальная погрешность) и методик измерения (методическая погрешность). Методическая погрешность определяется взаимным влиянием объекта и средства измерений, свойствами объекта, которые не учитываются или не в полной мере учитываются методикой измерений, динамическими характеристиками объекта и измерительных средства, а также многими другими факторами. В т.ч. отличием условий измерения от стандартных или нормированных, субъективными ошибками персонала, неточностью знания используемых констант и др.Случайная погрешность – составляющая абсолютной погрешности, которая изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же физической величины.Основным источником случайных погрешностей служат шумы и помехи различной природы, которые возникают в самом объекте измерения, в используемых средствах измерений и окружающей среде.Грубая погрешность – существенное превышение погрешности над ожидаемой в данных условиях, которая вызывается, как правило, однократными, сбоями аппаратуры, ошибками персонала, резкими изменениями условий окружающей среды. Аддитивные и мультипликативные погрешности. Аддитивной погрешностью называется погрешность, постоянная в каждой точке шкалы.Мультипликативной погрешностью называется погрешность, линейно возрастающая или убывающая с ростом измеряемой величины.Различать аддитивные и мультипликативные погрешности легче всего по полосе погрешностей (рис.2.2).Если абсолютная погрешность не зависит от значения измеряемой величины, то полоса определяется аддитивной погрешностью (рис.2.2, а). Иногда аддитивную погрешность называют погрешностью нуля.

  а                                                  бРис. 2.2Если постоянной величиной является относительная погрешность, то полоса погрешностей меняется в пределах диапазона измерений и погрешность называется мультипликативной (рис.2.2, б).Ярким примером аддитивной погрешности является погрешность квантования (оцифровки).