Название: Метрология - Сергеев А.Г.

Жанр: Маркетинг

Рейтинг:

Просмотров: 2176

В отличие от полных частные характеристики не позволяют вычислить динамическую составляющую погрешности измерений. Используя их, можно лишь приближенно сопоставить свойства СИ с условиями измерений.

Частные динамические характеристики нормируют путем установления номинальных характеристик и пределов допускаемых отклонений от них.

Для ЦАП и многозначных мер может нормироваться переходная характеристика или время реакции, поскольку при использовании таких СИ обычно необходимо знать, через какое время после подачи сигнала управления можно считывать установившееся значение выходной величины.

Особую группу СИ составляют АЦП, у которых выходной сигнал изменяется дискретно в соответствии с управляющей частотой дискретизации. Как правило, в этих устройствах все переходные процессы и процесс преобразования заканчиваются за время, которое меньше минимального интервала дискретизации. Поэтому для них часто достаточно нормировать время реакции. При длительных переходных процессах во входных цепях, когда время реакции АЦП больше минимального интервала между двумя измерениями, целесообразно нормировать динамические характеристики только аналоговой части АЦП, т.е. такие же, как для аналоговых СИ.

Пример 12.1. Для средств измерений температуры характерным динамическим свойством является тепловая инерция,поэтому большинство из них представляют собой динамические звенья первого порядка. Их динамические MX нормируются путем указания номинальных переходной и импульсной переходной функций и допустимых отклонений от них.

Номинальные функции могут задаваться аналитическими выражениями

где Кн — номинальный статический коэффициент преобразования. Однако ввиду сложности подбора аналитического выражения чаще их задают графически, как показано на рис. 12.2. Допустимые от номинальных функций отклонения могут быть представлены различными способами:

• заданием аналитических выражений, описывающих верхнюю (hHmax(t) и gнmax(t) на pис. 12.2) и нижнюю (hHmin(t) и gHmin(t) на рис. 12.2) допустимые границы для значений нормируемой функции. Если вид временной зависимости, описывающей границы значений нормируемой функции, отличается от нее самой только значениями коэффициента Кн, то могут нормироваться допустимые отклонения его значений Кнmах и Kнmin;

• построением графических зависимостей hHmax(t), gHmax(t), hHmin(t) и gHmin(t) (см.рис. 12.2), описывающих верхнюю и нижнюю допустимые границы для значений нормируемой функции;

• указанием допустимых отклонений D+ и D_ от номинальной функции в отдельные моменты времени.

Рис. 12.2. Номинальные переходная и импульсная переходная

функции и допустимые отклонения от них, указанные

 различными способами

12.6. Метрологические характеристики влияния

 на инструментальную составляющую

 погрешности измерения

К указанным характеристикам относятся характеристики СИ, отражающие их способность влиять на инструментальную составляющую вследствие взаимодействия СИ с любым из подключенных к его входу или выходу компонентов, например объектом измерений и др. Потребление энергии средством измерений от объекта измерения или от предвключенного прибора приводит к изменению значения измеряемой величины и, следовательно, к появлению соответствующей составляющей погрешности. Например, на погрешность измерения температуры с помощью термопар и термометров существенно влияет обмен тепловой энергией между объектом и прибором. Следовательно, для СИ, работа которых характеризуется обменом энергией между ними и подключенными к их входу или выходу объектами, необходимо нормировать некоторые характеристики, описывающие свойства этих приборов отбирать или отдавать энергию через свои входные или выходные цепи. Такие характеристики часто называют импедансными, или просто импедансами.

Вопросы нормирования импедансов средства измерений электрических величин разработаны достаточно полно. Сложнее обстоит дело с приборами для измерений неэлектрических величин, где явления обмена энергией, входные и выходные импедансы изучены недостаточно. В этом случае нормирование требует тщательных исследований.

Рассматриваемые характеристики нормируются путем установления номинальных значений импедансных характеристик и пределов допускаемых отклонений от них.

Конкретные способы оценки составляющих, обусловленных взаимодействием СИ с объектом измерений, зависят"от характера этого взаимодействия и вида импедансной характеристики. В практике электрических измерений достаточно распространен случай, когда взаимодействие заключается в потреблении средством измерений энергии от объекта измерений и когда соответствующее свойство описывается входным импедансом. Эквивалентная схема подключения СИ к объекту измерения показана на рис.12.3. По условиям измерительной задачи необходимо измерить ЭДС E(jw), записанную в комплексной форме. Объект измерения, обладающий выходным импедансом Z0(jw), подключен к СИ через линию связи, имеющую эквивалентное сопротивление Zлс(jw).