Динамическая характеристика измерительного прибора
Вопрос 20. Структура измерительных приборов сравнения
Динамические характеристики измерительных устройств
Входной величиной измерительного прибора является его измеряемая величина. Наибольшее и наименьшее значения измеряемой величины, для которых нормированы погрешности, называются пределами измерения. Область значений, заключенная между верхним и нижним пределами измерения, называется диапазоном измерений. От диапазона измерений следует отличать диапазон показаний, который охватывает область значений шкалы, ограниченную конечным и начальным значениями шкалы. Таким образом, диапазон измерений, охватывающий часть шкалы, в пределах которой измерения могут быть проведены с нормируемой погрешностью, более узок, чем диапазон показаний, охватывающий всю шкалу. Выходной величиной измерительного прибора является изменение состояния отсчетного устройства, например положения стрелки стрелочного прибора. Функция уравнение преобразования— функциональная зависимость между выходной величиной у и входной величиной х. Как и любая функция, функция преобразования может задаваться аналитически уравнением , таблично или графически. В аналитическую функцию преобразования обычно входят конструктивные параметры прибора или преобразователя и поэтому она используется при расчете и проектировании. Функция преобразования реального преобразователя определяется экспериментально. В ходе опыта определяется зависимость вы ходной величины от входной. Для упрощения анализа полученной функции по табличным данным строится график. Чувствительность— это отношение изменения выходной величины измерительного прибора или измерительного преобразователя к вызвавшему ее изменению входной величины. При нелинейной функции преобразования чувствительность зависит от значения входной величины. Для прибора или преобразователя может определяться абсолютная, относительная и приведенная погрешности. Однако в связи с тем, что истинное значение неизвестно, на практике вместо него используется действительное значение х Д. В качестве х Д принимают показания более точного, образцового прибора. Абсолютная погрешность прибора выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина. Относительная погрешность прибора равна отношению абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины и обычно выражается в процентах:. Значения абсолютной, относительной и приведенной погрешностей используются для нормирования погрешности приборов. Абсолютную погрешность измерительного преобразователя невозможно определить по выражению 1. Разность значений действительной и номинальной функций преобразования при одном и том же значении входной величины определяет абсолютную погрешность преобразователя по выходу:. Однако часто бывает полезно знать значение входного сигнала, соответствующего погрешности преобразователя. Абсолютным значением погрешности преобразователя по входу называется разность. Отклонение такой функции преобразования от номинальной может быть вызвано отклонением y 0 и отклонением чувствительности S. Погрешность, обусловленная неноминальным значением выходной величины при нулевом значении. Погрешность, обусловленная неноминальным значением чувствительности S , называется мультипликативной. Аддитивная погрешность не зависит от входной величины. При изменении y 0 вследствие каких-либо причин график функции преобразования перемещается параллельно самому себе рис. При мультипликативной погрешности наклон прямой, графически отображающий функцию преобразования, отличается от наклона при номинальной функции преобразования рис. В этом случае абсолютная погрешность преобразователя. Погрешность измерительных средств зависит от условий проведения измерений. При этом различают основную и дополнительные погрешности. Основной погрешностью называется погрешность, существующая при так называемых нормальных условиях, которые указаны в нормативных документах, регламентирующих правила испытания и эксплуатации данного средства измерения. Например, под нормальными условиями могут пониматься: Дополнительная погрешность возникает при отклонении условий испытания и эксплуатации средства измерения от нормальных. Она нормируется значением погрешности, вызванной отклонением одной из влияющих величин от ее нормального значения или выходом ее за пределы нормальной области значений. Если температура лежит вне указанного диапазона, то погрешность может быть больше указанной. Нормирование погрешности средств измерения производится по максимально допускаемым значениям основной и дополнительной погрешностей ГОСТ8. Погрешность средств измерения не должна превышать одного из перечисленных ниже пределов. При нормировании погрешности средства измерения постоянные а, b , с, d выбираются из следующего ряда чисел:. Средствам измерения присваивается класс точности. Это обобщенная метрологическая характеристика, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерения. Класс точности обозначается числом, соответствующим нормированной основной погрешности средства измерения. Конкретные ряды классов точности устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерения. Отдельными характеристиками погрешности являются вариации показаний прибора и порог чувствительности. Вариация показаний прибора—это наибольшая разность его показаний при одном и том же значении измеряемой величины. Основной ее причиной является трение в опорах подвижной части прибора. Вариацию определяют, сравнивая показания прибора, считанные один раз после установки требуемого значения измеряемой величины подходом снизу со стороны меньших значений , а другой раз—подходом сверху со стороны больших значений. Порог чувствительности—это изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение показаний, различимое при нормальном для данного прибора способе отсчета. Собственное потребление мощности прибором из цепи, в которой производится измерение, является важной характеристикой прибора. Оно приводит к изменению электрических параметров этой цепи и отрицательно влияет на точность измерения. Особенно сильно это проявляется при измерениях в маломощных цепях. В зависимости от устройства, конструкции и назначения прибора потребляемая им мощность может колебаться от 1 0 Вт до нескольких ватт. Описанные выше характеристики являются статическими, то есть не зависящими от времени. Они, строго говоря, имеют смысл только в том случае, если параметры измерительного прибора или другого средства измерения и значение измеряемой величины остаются постоянными, а время измерения не ограничено. На практике, однако, эти условия часто не соблюдаются: Одновременный учет всех этих особенностей процесса измерения затруднителен. Имеется, однако, много случаев, когда о законе изменения входной величины за время измерения могут быть высказаны достаточно обоснованные предположения и когда средство измерения является линейной системой, то есть может быть характеризовано линейным дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами:. Такое рассмотрение упрощает определение реакции звена у t на изменение входной величины. При нулевых начальных условиях уравнение 1. Передаточной функцией преобразователя называется отношение изображений по Лапласу выходной величины к входной:. Зная передаточную функцию преобразователя, можно определить его реакцию у t на заданное изменение измеряемой величины х t и определить динамическую погрешность. При гармоническом изменении входной величины , где Х m — амплитуда ее изменения; w —ее круговая частота, выходная величина изменяется также гармонически: Отношение реакции преобразователя ко входному воздействию определяет частотную передаточную функцию комплексную чувствительность. Зависимость модуля частотной передаточной функции от частоты А w определяет амплитудно-частотную характеристику преобразователя; зависимость ее аргумента от частоты j w определяет фазочастотную характеристику. Для многих приборов это время не превышает 4с. Временем установления показаний характеризуются показывающие приборы, имеющие указатель и шкалу. Для цифровых приборов указывается время измерения, отсчитываемое от начала измерения или изменения измеряемой величины, до получения результата на отсчетном устройстве с нормированной погрешностью. Обычно стремятся иметь приборы, обеспечивающие малые времена установления показаний в случае цифровых приборов—малые времена измерения. Надежность прибора—способность сохранять заданные характеристики при определенных условиях в течение заданного времени. Выход значения параметров и характеристик прибора за пределы нормы считается отказом. Отказ измерительного прибора может наступить, если его действительная погрешность станет больше ее нормирующего значения, определяемого классом точности. Количественным показателем надежности является наработка на отказ— среднее время безотказной работы прибора. Наработка на отказ является статистической величиной. Она устанавливается для данной серии приборов на основании выборочных испытаний небольшой их партии, входящих в эту серию. Согласно ГОСТ —82 приборы характеризуются также их механической и электрической прочностью, сопротивлением изоляции и некоторыми другими параметрами. Основные проблемы и направления в изучении чудесного I. Основные туристские районы и центры Воронежской области I. Специфика обществознания и основные этапы его развития I. Цель, основные направления и задачи государственной политики и развития местного самоуправления Российской Федерации IV. Основные этапы развития общения со сверстниками в раннем и дошкольном детстве IV. Астрономия Биология География Другие языки Интернет Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Механика Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Транспорт Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника.
Тест 24 трубопроводы пара и горячей воды
Ошибка в ордере на квартиру что делать
Искусственный горного хрусталя
Из рук вруки куплю дачу
Скачать skype без вирусов
Расписание автобуса альметьевск ульяновск
Курьер в свободное время
Таблица тип хордовые характеристика
Перевод сангл на рус bace
Какой вопрос задать священнику
Расписание 108 заречный белоярка
Приказ 206 мю рф
Моносахариды олигосахариды полисахариды
Какие цвета сочетаются с серебристо серым
5 из 36 правила