Читайте также:
|
В данном разделе рассматриваются метрологические характеристики (МХ) двух основных групп средств измерительной техники: средств измерений и измерительных преобразователей.
Метрологические характеристики средств измерительной техники предназначены для
1) определения результата измерения;
2) определения погрешности результата измерения;
3) определения метрологических характеристик средств измерений, в которых используются данные средства измерительной техники.
Примеры: цена деления шкалы или значение единицы младшего разряда (соответственно для аналоговых и цифровых приборов); номинальное значение меры; градуировочная характеристика средства измерения; номинальная функция преобразования измерительного преобразователя; номинальный коэффициент усиления измерительного усилителя напряжения.
Данные характеристики необходимы для определения результата измерения, а также для определения метрологических характеристик измерительных установок или систем. Метрологические характеристики, необходимые для расчета погрешности результата измерения, рассмотрены ниже.
При выборе средств измерительной техники необходимо обращать внимание также и на другие важные технические характеристики: диапазон показаний и диапазон измерений средства измерений, чувствительность, порог чувствительности, смещение нуля, дрейф показаний, входное и выходное сопротивление, частотный диапазон, импедансные характеристики и многие другие.
Импедансные характеристики – характеристики, описывающие
свойства средства измерения отбирать или отдавать энергию через
свои входные или выходные цепи. Для электрических средств
измерений это, прежде всего, входные и выходные сопротивления и
емкости.
МХ, установленные нормативными документами, называются нормированными. Комплекс нормируемых метрологических характеристик устанавливается таким образом, чтобы с их помощью можно было оценить погрешность измерений, осуществляемых в известных рабочих условиях эксплуатации посредством отдельных средств измерений или совокупности средств измерений, например, автоматических измерительных систем.
Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является статическая характеристика преобразования, иначе называемая функцией преобразования или градуировочной (калибровочной) кривой (характеристикой). Она устанавливает зависимость 
информативного параметра у выходного сигнала измерительного преобразователя от информативного параметра х входного сигнала.
Статическая характеристика преобразования нормируется путем задания в форме уравнения, графика или таблицы. Понятие статической характеристики применимо и к измерительным приборам, если под независимой переменной х понимать значение измеряемой величины или информативного параметра входного сигнала, а под зависимой величиной y – показание прибора.
Если статическая характеристика преобразования линейна, т.е. 
, то коэффициент К называется чувствительностью измерительного прибора (преобразователя). В противном случае под чувствительностью следует понимать производную от статической характеристики.
Важной характеристикой шкальных измерительных приборов является цена деления, т.е. то изменение измеряемой величины, которому соответствует перемещение указателя на одно деление шкалы. Если чувствительность постоянна в каждой точке диапазона измерения, то шкала называется равномерной. При неравномерной шкале нормируется наименьшая цена деления шкалы измерительных приборов. У цифровых приборов шкалы в явном виде нет и на них вместо цены деления указывается цена единицы младшего разряда числа в показании прибора.
К метрологическим характеристикам относятся также динамические характеристики, функции влияния различных влияющих факторов и неинформативных параметров и др.
Динамические характеристики средств измерений: дифференциальные уравнения
Реальные средства измерений обладают инерционными
(динамическими) свойствами, обусловленными особенностями
используемых элементов. Это приводит к более сложной зависимости
между входным и выходным сигналами. Свойства средства измерения
в динамических режимах, то есть когда время изменения измеряемой
величины сравнимо со временем измерения, описываются
совокупностью так называемых динамических характеристик.
Основной из них является полная динамическая характеристика, полностью описывающая принятую математическую модельдинамических свойств средства измерения. В качестве нее используют:дифференциальные уравнения; переходную, импульсную переходную,амплитудно-фазовую и амплитудно-частотную характеристики;совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик;передаточную функцию.
Наиболее полно описывают динамические свойства средства измерения дифференциальные уравнения. Порядок дифференциальных уравнений бывает довольно высоким, по крайней мере, выше второго. Их решение даже при известном виде функции преобразования весьма затруднено. Дифференциальные уравнения высокого порядка могут быть представлены системой дифференциальных уравнений первого и второго порядков.
Переходная и импульсная переходная характеристики
Переходная характеристика h(t) – это временная характеристика
средства измерения, полученная в результате подачи на его вход сигнала
в виде единичной функции заданной амплитуды: X (t) = X 1(t).
Она описывает инерционность средства измерения,
обуславливающую запаздывание и искажение выходного сигнала
относительно входного. Переходную характеристику находят либо
опытным путем, либо решая соответствующее дифференциальное
уравнение.
Импульсная переходная характеристика g(t) – это
временная характеристика средства измерения, полученная в
результате приложения к его входу сигнала в виде дельта-функции.
Переходная и импульсная характеристики связаны между собой:
характеристики связаны между собой: h(t)= ∫0 t g(t) dt
Как и дифференциальное уравнение, эти характеристики в
полной мере определяют динамические свойства средства измерения.
Важнейшей метрологической характеристикой средств измерений, также как и измерений в целом, является погрешность.
Дата добавления: 2015-08-02; просмотров: 120 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Каким образом было совершено изм енение. | | | Погрешности средств измерений |