Загальна структурна схема вимірювального пристрою. Фактори, що обмежують точність вимірювань. Савенков С. М

Процес вимірювання – знаходження фізичних величин за доомогою технічних засобів – засобів имірювання. Будь-який експеримент завжди супроводжується похибкою

Теорія вимбвань базується на двох гіпотезах:

1) Існування точного значення вимірюваної величини

2) Нявність похибки.

Точне значення вимірюваної величини – її значення, яке ідеальним чином відображає в якісному чи кількісному сенсі ту чи іншу його характеристику. Дійсна величина – така точність, вимірювання якої дозоляє в цьому контексті значення точної величини. Сигнал, надходячи від джерела, зазнає в експерименті певних перетворень, перш ніж птрапити на вихід системи.

Вимірювальна схема – це сукупність ланцюгів перетворення сигналу. Основною метою аналізу схеми є знаходження відповіді на питання: яким чином породжується похибка і від чого вона залежить.

Всі вимірювальні пристрої умовно можна розділити на дві групи:

1) прилади прямого перетворення ( - наприклад. вимірювання напруги, але коло непямих вимірів дуже вузьке);

2) непрямого ( ).

Стосовно точності існує 3 види вимірювальний пристроїв:

1) З максимальною можливою точністю - еталонні

2) Контрольно-повірочні (похибка жорстко нормована)

3) Технічні (в сенсі здійснення).

Прилад прямого перетворення.

Перетворення вхідного сигналу здійснюється в одному напрямку (див. малюнок.

Схема функційно розмножена на декілько ланок,кожна з яких характеризується коеф. перетворення(передачі) , вважаючи їх дісйними, одержимо загальний коеф. передачі .Рівняння вимірювального перетворення .

Будемо розглядати два джерела похибок, які можуть виникати в даному приладі (вважаємо їх незалежними):

1) у зв’язку з нестабільністю коеф. передачі;

2) вплив зовнішніх чинників.

Оскільки похибки незалежні,то можна розкласти фукцію в ряд Тейлора (за характером експерименту враховують перший, другий і т.п. порядки): - лінійна оцінка похибки, де справа перший доданок – дійсне значення величини, другий – похибка в лінійному наближенні (першого порядку). функції зв’язку.

а) Можемо оцінити абсолютну похибку коефіцієнта передачі, обумовлену нестабільністю .Абсолютна похибка має вигляд:

Як бачимо похибка вихідного сигналу залежить від величини вхідного сигналу, дана похибка дістала назву мультиплікативної похибки.

Величина відносної похибки оцінюється наступним чином: , тобто як сума відносних похибок ланок.

б) Абсолютне значення похибки зумовлене дією зовнішніх джерел(шумів на виходах ланок), може бути записана у наступному вигляді:

-адитивна похибка.

Для визначеня чи жє похибка систематичною. чи випадковою, знаходять її середнє значення, якщо воно рівне 0 – випадкова.

Що мультипликативна, що адитивна похибка залежать від величини тих чинників, які їх породжують , DU, а отже якість виконання вузлів перетворення має бути максимально високою, оскільки входять в усі наші співвідношення, які впливають на величину наших похибок. Отже, ми можемо зробити висновок, що дана схема відноситься до простих схем з досить великим значенням похибок.

Поиск по сайту: