Характеристики погрешностей СИТ

Характеристиками второй группы являются характеристики погрешностей СИТ.

Абсолютной погрешностью СИТ называется разность между показаниями СИТ и истинным (действительным) значением измеряемой ФВ. Погрешность меры – разность между её номинальным и действительным значением. Абсолютная погрешность измерительного преобразователя может быть выражена в единицах выходной или входной величин. В последнем случае абсолютная погрешность определяется как разность между значением входной величины , (найденной по действительному значению выходной величины и номинальной характеристике преобразователя) и действительным значением входной величины.

Однако, в большинстве случаев степень точности СИТ характеризует относительная погрешность, т.е. выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой или воспроизводимой данным СИТ величины

, % .

Обычно , поэтому в эту формулу вместо действительного значения может быть подставлено номинальное значение меры или показание измерительного прибора, т.е. ,%.

Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в соответствующей ему точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности, равной отношению абсолютной погрешности к некоторому нормирующему значению : .

В качестве нормирующего значения принимается значение, характерное для данного вида измерительного прибора. Это может быть диапазон измерений, верхний предел измерений и т.д.

Характеристики точности (погрешности СИТ) нормируются с помощью классов точности. Класс точности – это обобщенная характеристика СИТ, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений. Способы установления классов точности изложены в ГОСТ 8.401-80 “ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования”. При установлении классов точности имеют место следующие формы представления погрешностей СИТ.

1. Если предел допускаемых погрешностей выражается в форме абсолютной погрешности, установленной в виде графика, таблицы или формулы, то класс точности на приборе обозначается с помощью букв латинского алфавита или римских цифр. При этом большей погрешности соответствует больший порядковый номер или буква, находящаяся дальше от начала алфавита. Пределы допускаемых основных погрешностей указываются в этом случае в документации на прибор.

2. Для СИТ, пределы допускаемой погрешности которых выражают в виде относительных и приведенных погрешностей, стандарт установил ряд чисел, применяемых для обозначения класса точности и соответствующих значению предела допускаемых погрешностей :

,

где =1; 0; -1; -2 и т.д.

Обозначение на шкале прибора класса точности, выраженного через приведенную погрешность, может быть двояким 1,5 или 1,5 .

В первом случае нормирующее значение равно пределу измерения (или наибольшему из пределов, если шкала имеет нуль посредине), а во втором – принято равным длине существенно неравномерной шкалы. В этом случае предел абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины.

В этих случаях определить относительную погрешность в любой точке шкалы прибора можно, пользуясь выражением

.

3. При постоянной относительной погрешности обозначение класса точности на шкале прибора имеет вид 1,5 .

В этом случае погрешность соответствует тому значению, на которое показывает указатель.

4. Если относительная погрешность содержит аддитивную (постоянную для данного предела измерения) и мультипликативную (линейно изменяющуюся в пределах диапазона измерения) составляющие, то она вычисляется по формуле

, %

и обозначается на приборе в виде , например 0,01/0,02.

Погрешности СИТ определяются экспериментально в процессе государственных испытаний (для стандартизованных СИТ) или метрологической аттестации (для нестандартизованных СИТ).

При разработке СИТ его погрешность можно определить априорно по известным характеристикам, входящих в него блоков.

4.2.3 Характеристики чувствительности СИТ к влияющим
величинам

К влияющим величинам относятся:

- параметры окружающей среды (температура, давление, влажность и т.п.);

- параметры питающего напряжения (значение напряжения, частота);

- параметры внешних полей (электрических, магнитных, гравитационных);

- параметры механических воздействий (вибраций и тряски);

- другие величины.

Чувствительность СИТ к влияющим величинам выражается дополнительной погрешностью. Она проявляется постольку, поскольку от значений влияющих величин зависят параметры материалов и элементов, из которых состоит СИТ, а также конструктивные параметры СИТ.

Наиболее представительной характеристикой дополнительной погрешности является функция зависимости характеристик погрешности от влияющих величин, т.е. функция влияния

.

Нормированные функции влияния используются в современных интеллектуальных средствах измерения для коррекции дополнительных погрешностей СИТ. В этом случае СИТ, выполненное на основе микропроцессора или микро-ЭВМ, содержит датчики соответствующих влияющих величин, а в ПЗУ микропроцессора зашиты функции влияния. Вычисление результата измерения осуществляется с учетом функций влияния и значений параметров влияющих величин. Таким образом осуществляется коррекция дополнительных погрешностей в диодных ваттметрах СВЧ ряда фирм (Маркони, Хьюджес и т.д.), устраняя “неидеальные” характеристики измерительного преобразователя (диода с барьером Шоттки) – зависимость чувствительности от частоты, температуры окружающей среды, уровня мощности и т.д.