Название: Метрология - Сергеев А.Г.

Жанр: Маркетинг

Рейтинг:

Просмотров: 2176

Неинформативные параметры выходного сигнала (см. рис. 12.1) являются одним из видов влияющих величин и определяют допустимую область значений тех параметров выходного сигнала, которые не содержат непосредственной информации о значении измеряемой величины. Однако они определяют возможность нормальной работы СИ.

Неинформативные параметры выходного сигнала СИ нормируют путем установления номинальных значений и пределов допускаемых отклонений от них.

12.5. Нормирование динамических характеристик

           средств измерений

В состав нормальных условий, при которых определяется основная погрешность, входит определенный частотный спектр входного сигнала или конкретная функция спектральной плотности. Для СИ, частотный диапазон которого охватывает нулевую частоту, основная погрешность, как правило, определяется при неизменном во времени входном сигнале. Такая погрешность является статической. Если информативный параметр входного сигнала изменяется во времени в заданной полосе частот, то в качестве частотного спектра нередко принимают определенную частоту из этой полосы. Найденная при этом основная погрешность будет квазистатической.

Любое отличие частотного спектра входного сигнала от принятого вызывает динамическую погрешность. Выделение этих погрешностей практически целесообразно тогда, когда изменение частотного спектра входного сигнала СИ приводит ксущественному изменению точности. Это означает, что для одного и того же СИ при каком-либо одном частотном спектре входного сигнала нужно учитывать динамическую погрешность, а при другом в этом нет необходимости.

Решение вопроса о том, учитывать погрешность как статическую (квазистатическую) или как динамическую, зависит не только от частотного спектра входного сигнала. Важным фактором является также соотношение между отличием частотного Спектра от нормального и инерционностью СИ. Именно это соотношение определяет уровень динамической погрешности по отношению к статической.

Для описания динамических погрешностей используются следующие характеристики:

1. Полная динамическая характеристика аналоговых СИ, в качестве которой используют одну из характеристик: переходную, импульсную переходную, амплитудно-фазовую, амплитудно-частотную, совокупность амплитудно-частотной и фазочастотной, передаточную функцию. Все они подробно рассмотрены в разд. 11.3.

Полную динамическую характеристику нормируют путем установления номинальной и пределов допускаемых отклонений от нее. Нормировать следует такую характеристику, которая может быть относительно просто определена экспериментально.

2. Частные динамические характеристики аналоговых СИ, которые можно использовать как линейные. К ним относятся время реакции, коэффициент демпфирования, постоянная времени и др.

3. Частные динамические характеристики АЦП и цифровых измерительных приборов, время реакции которых не превышает интервала между двумя измерениями, соответствующего максимальной частоте (скорости) измерений, а также ЦАП. К ним относятся время реакции, погрешность датирования отсчета, максимальная частота измерений и др. Под частной динамической характеристикой СИ понимается функционал или параметр полной динамической характеристики.

4. Динамические характеристики аналого-цифровых СИ, время реакции которых больше интервала меяуду двумя измерениями, соответствующего максимально возможной для данного типа средств измерений частоте (скорости) измерений. К ним относятся полные динамические характеристики эквивалентной аналоговой части аналого-цифровых СИ, погрешность датирования отсчета, максимальная частота (скорость) измерений и др.

Под временем реакции понимается:

• для показывающего измерительного прибора — время установления показаний;

• для ЦАП или многозначной управляемой меры — время, прошедшее с момента подачи управляющего сигнала до момента, начиная с которого выходной сигнал преобразователя или меры отличается от установившегося значения не более, чем на заданное значение;

• для АЦП и цифрового измерительного прибора — время, прошедшее с момента скачкообразного изменения измеряемой величины в сторону возрастания и одновременной подачи сигнала запуска до момента, начиная с которого показания цифрового прибора или выходной код АЦП отличаются от установившего показания или значения выходного кода на величину, не превышающую заданное значение.

Погрешностью датирования отсчета АЦП или цифрового измерительного прибора называется случайная величина — интервал времени, начинающийся в момент начала цикла преобразования (запуска) АЦП или прибора и заканчивающийся в момент, когда значения изменяющихся измеряемой величины и выходного цифрового сигнала на данном цикле преобразования оказались равны. При этом значения выходного цифрового сигнала АЦП и показания цифрового измерительного прибора выражены в единицах измеряемой величины. Эта погрешность обусловлена наличием времени задержки запуска АЦП, временем автоматического определения полярности измеряемого сигнала, временем выбора пределов измерения, временем преобразования и т.п. При измерении (преобразовании) постоянной во времени величины погрешность датирования отсчета равна нулю.