Студопедия — Метрологические характеристики средств измерений
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Метрологические характеристики средств измерений






Все средства измерений имеют общие свойства, позволяющие сопос- тавлять их между собой: метрологические, эксплуатационные, информа- ционные и др. Отдельные виды и типы СИ обладают своими специфиче- скими свойствами, которые отражаются в соответствующих нормативно- технических документах. Поэтому важно уметь выделять и оценивать со- ставляющую погрешности, вносимую используемыми средствами измере- ний по их метрологическим характеристикам.

Метрологическая характеристика средства измерений – характе- ристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат и погрешность его измерений. Для каждого типа СИ устанавливают свои метрологические характеристики. Метрологические характеристики, уста- навливаемые нормативно-техническими документами, называют норми- руемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспери- ментально – действительными метрологическими характеристиками.

К метрологическим характеристикам относятся градуировочная ха- рактеристика, погрешность средства измерений, чувствительность, цена деления шкалы, порог чувствительности, диапазон измерений, вариация показаний и др. От того, насколько они точно будут выдержаны при изго- товлении и стабильны при эксплуатации, зависит точность результатов, получаемая с помощью СИ.

Градуировочная характеристика СИ – зависимость между значе- ниями величин на входе и выходе средства измерений, полученная экспе- риментально. Градуированная характеристика может быть выражена в ви- де формулы, графика или таблицы.

Погрешность СИ – важнейшая метрологическая характеристика, определяемая как разность между показанием СИ и истинным (действи- тельным) значением измеряемой величины. Для меры показанием является ее номинальное значение.

Чувствительность СИ – свойство СИ, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его измене- нию измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную чув- ствительность. Абсолютную чувствительность определяют по формуле

S=∆y/∆x, (1.2)

относительную чувствительность – по формуле

S omн =∆y /(∆x /x),


где ∆y – изменение сигнала на выходе; ∆x – изменение измеряемой вели-

чины, x – измеряемая величина.

При нелинейной статической характеристике преобразования чувст-

вительность зависит от x, при линейной характеристике она постоянна.

У измерительных приборов при постоянной чувствительности шкала равномерная, т. е. расстояние между соседними делениями шкалы одина- ковое.

Цена деления шкалы (постоянная прибора) – разность значения ве- личины, соответствующая двум соседним отметкам шкалы СИ. Приборы с равномерной шкалой имеют постоянную цену деления. В приборах с не- равномерной шкалой цена деления может быть разной на разных участках шкалы, и в этом случае нормируется минимальная цена деления. Цена де- ления шкалы равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление шкалы прибора, и может быть также определена через абсо-

лютную чувствительность:

С =1/ S. (1.3) Порог чувствительности – наименьшее значение изменения физи- ческой величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством. Порог чувствительности выражают в единицах вход-

ной величины.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах ко- торой нормированы допускаемые пределы погрешности СИ. Значения ве- личины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним и верхним пределом измере- ний. С целью повышения точности измерений диапазон измерений СИ можно разбить на несколько поддиапазонов. При переходе с одного под- диапазона на другой некоторые составляющие основной погрешности уменьшаются, что приводит к повышению точности измерений. При нор- мировании погрешности допускают для каждого поддиапазона свои пре- дельные значения погрешности. Область значений шкалы прибора, огра- ниченную начальными и конечными значениями шкалы, называют диапа- зоном показаний.

Вариация показаний – наибольшая вариация выходного сигнала

прибора при неизменных внешних условиях. Она является следствием трения и люфтов в узлах приборов, механического и магнитного гистере- зиса элементов и др.


Вариация выходного сигнала – это разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же действительно- му значению входной величины при медленном подходе слева и справа к выбранному значению входной величины.

Динамические характеристики, т.е. характеристики инерционных свойств (элементов) измерительного устройства, определяющие зависи- мость выходного сигнала СИ от меняющихся во времени величин: пара- метров входного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки. К ним относят дифференциальное уравнение, описывающее работу средства из- мерений; переходную и импульсную переходную функции, амплитудные и фазовые характеристики, передаточную функцию.

Динамические свойства средства измерений определяют динамиче- скую погрешность. Динамическая погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, возникающая при измерении изменяю- щейся (в процессе измерений) физической величины.

Нормируемые метрологические характеристики – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанав- ливаемая нормативными документами на средства измерений. Нормируе- мые метрологические характеристики, включаемые в этот комплекс, должны отражать реальные свойства СИ, и их номенклатура должна быть достаточной для оценки инструментальной составляющей погрешности измерений в рабочих условиях применения СИ с той степенью достовер- ности, которая требуется для решения поставленной измерительной зада- чи. Общий перечень нормируемых метрологических характеристик СИ, формы их представления и способы нормирования устанавливаются ГОС- Том. В него могут входить:

• пределы измерений, пределы шкалы;

• цена деления равномерной шкалы аналогового прибора или мно-

гозначной меры, при неравномерной шкале – минимальная цена

деления;

• выходной код, число разрядов кода, номинальная цена единицы

наименьшего разряда цифровых СИ;

• номинальное значение однозначной меры;

• градуировочная характеристика;

• погрешность СИ;


• вариация показаний прибора или выходного сигнала преобразова-

теля;

• полное входное сопротивление измерительного устройства, пол-

ное выходное сопротивление измерительного преобразователя или

меры;

• неинформативные параметры выходного сигнала измерительного

преобразователя или меры;

• динамические характеристики СИ; функции влияния.

Кроме метрологических характеристик при эксплуатации средств

измерений важны и неметрологические характеристики: показатели на- дежности, электрическая прочность, сопротивление изоляции, устойчи- вость к климатическим и механическим воздействиям, время установления рабочего режима и др.

Надежность средства измерений – это способность СИ сохранять нормированные характеристики при определенных условиях работы в те- чение заданного времени. Основными критериями надежности приборов являются вероятность и средняя продолжительность безотказной работы.

Вероятность безотказной работы определяется вероятностью от-

сутствия отказов прибора в течение определенного промежутка времени.

Средняя продолжительность – отношение времени работы прибора к числу отказов за это время.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1483. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Значення творчості Г.Сковороди для розвитку української культури Важливий внесок в історію всієї духовної культури українського народу та її барокової літературно-філософської традиції зробив, зокрема, Григорій Савич Сковорода (1722—1794 pp...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия