Основная и дополнительная погрешности СИ
Любой датчик, измерительный прибор или регистратор работают в сложных, изменяющихся во времени условиях. Это, прежде всего, обусловлено тем, что процесс измерения – это сложное, многогранное явление, характеризующееся множеством воздействующих на прибор (как со стороны объекта, так и со стороны внешней среды, источников питания и т. д.) отдельных факторов. Каждый из этих факторов может быть измерен в отдельности, но в реальных условиях прямых измерений действует на измерительный прибор или датчик совместно со всеми остальными факторами. Интересующий нас единственный фактор из всего множества воздействующих, мы называем измеряемой величиной. Мы требуем от прибора или датчика, чтобы он выделил из всего множества действующих на него величин только ту, которую мы назвали измеряемой, и "отстроился" от действия на него всех остальных величин, которые мы именуем влияющими, мешающими, или помехами. Естественно, что в этих условиях прибор, наряду с чувствительностью к измеряемой величине, неминуемо имеет некоторую чувствительность и к неизмеряемым, влияющим величинам. Прежде всего, это температура, тряска и вибрации, напряжение источников питания прибора и объекта, коэффициент содержания гармоник питающих напряжений и т. п. При аттестации или градуировке прибора в лабораторных условиях все значения влияющих величин могут поддерживаться в узких пределах их измерения (например, температура 20±5°С, напряжение питания ±5% от номинального, коэффициент гармоник – не более 1% и т. д.). Такие оговоренные в технической документации условия поверки или градуировки принято называть нормальными, а погрешность прибора, возникающую в этих условиях, – основной погрешностью. В эксплуатационных условиях, при установке прибора, например, на самолёт, ему придётся работать при изменении температуры от -60 до +60°С, давления – от 1 000 до 100 гПа, напряжения питания – на ±20%, коэффициента гармоник – от 1 до 10% и т. д., что приведёт к появлению погрешностей, естественно, больших, чем в нормальных (лабораторных) условиях или условиях поверки. Изменения показаний вследствие отклонения условий эксплуатации от нормальных называются дополнительными погрешностями и нормируются указанием коэффициентов влияния изменения отдельных влияющих величин на изменение показаний в виде
Хотя фактически эти функции влияния влияющих факторов, как правило, нелинейны, для простоты вычислений их приближенно считают линейными, и возникающие дополнительные погрешности определяют как γ доп = ΨΔΘ, где Ψ – коэффициент влияния, а ΔΘ – отклонение от нормальных условий. Погрешность прибора в реальных условиях его эксплуатации называется эксплуатационной и складывается из его основной погрешности и всех дополнительных и может быть, естественно, намного больше его основной погрешности. Таким образом, деление погрешностей на основную и дополнительные является чисто условным и оговаривается в технической документации на каждое средство измерений.
|
