4. Аналіз технічного завдання та шляхи його виконання

У зв’язку з різким збільшенням кількості підсилювачів, що знаходяться в експлуатації, склалася проблемна ситуація, яку можна характеризувати наявністю ряду взаємно пов’язаних протиріч:

.Значною трудомісткістю метрологічного обслуговування великої кількості підсилювачів з точки зору Держкомспоживстандарту – кількість потрібних періодичних повірок підсилювачів перевищує можливості (пропускну здатність) його лабораторій.

. Значною трудомісткістю метрологічного обслуговування великої кількості підсилювачів, особливо тих, що входять у вбудовані системи, з точки зору користувача – він мусить зупинити експлуатацію системи, вилучити ОП, доставити його до повірної лабораторії, очікувати завершення метрологічної перевірки, доставити підсилювач назад, встановити його у систему та запустити систему.

.Значним зниженням метрологічної надійності результатів підсилення підсилювачів і загрозою втрати єдності вимірювань через значну кількість підсилювачів, які експлуатуються без відповідного метрологічного нагляду. Слід відзначити, що останньому з перелічених протиріч ніби суперечить зачний ріст надійності виробів, виготовлених з допомогою мікроелектронних технологій. Однак в даному випадку йдеться власне про метрологічну надійність (імовірність знаходження похибки підсилення в допустимих межах), а не про функціональну надійність (імовірність правильного функціонування підсилювачів і його вузлів). Мікросхеми підсилювачів , на сьогодні мають дуже високу функціональну надійність (напрацювання на відмову, яка полягає у порушенні виконуваних операцій підсилення). Ця надійність досить часто нормується в технічній документації. Однак метрологічну надійність (напрацювання на відмову, яка полягає у перевищенні поточною похибкою підсилення допустимого значення) фірми-виробники підсилювачів зазвичай не нормують. Це пов’язано з тим, що метрологічна надійність підсилювачів є значно нижчою від функціональної надійності – перевищення допустимої похибки перетворення за рахунок старіння елементів схеми, їх температурного коефіцієнта, впливу вологості, напруги живлення та інших впливаючих величин трапляються значно частіше, ніж порушення функціонування. Крім того, метрологічна надійність підсилювача як функціонального вузла деякої системи, визначається не тільки самою мікросхемою підсилювача. похибка підсилення може залежати не тільки від самої мікросхеми підсилювача, а і від інших вузлів, наприклад, блока живлення.

Відомі рекомендації щодо єдності вимірювань стверджують, що основним шляхом її забезпечення є традиційна метрологічна перевірка. Однак аналіз перелічених вище першого та другого протиріч показує, що традиційний шлях вирішення цієї проблеми (охоплення більшості підсилювачів, що експлуатуються, традиційною лабораторною метрологічною перевіркою) практично не прийнятний – він вимагає значних капіталовкладень для доведення пропускної здатності лабораторій Держкомспоживстандарту до потрібного рівня. Автоматизація традиційних операцій метрологічної перевірки лише в незначній мірі дозволяє вирішити проблему. Вона дозволяє зменшити поточні затрати лабораторій Держкомспоживстандарту на періодичну метрологічну перевірку, але теж вимагає значних капіталовкладень. Крім того, автоматизація традиційної лабораторної метрологічної перевірки ніяк не зменшує трудомісткості метрологічного обслуговування підсилювачів з точки зору користувача. Тому необхідний пошук інших методів вирішення проблеми забезпечення єдності та високої метрологічної надійності результатів підсилення.

Одним з шляхів зменшення трудомісткості періодичної метрологічної перевірки підсилювачів є використання портативних засобів , що дозволяють проводити метрологічну перевірку підсилювачів на місці експлуатації. Однак таке рішення вигідне тільки для користувача і не у всіх випадках. Відомі зарубіжні та вітчизняні засоби вимагають відключення підсилювачів, який повіряють, від системи, в складі якої цей підсилювач працює. Тому очевидно, що виграш користувача при такому проведенні періодичної метрологічної перевірки мінімальний, а повірна лабораторія Держкомспоживстандарту явно в такому варіанті програє – для неї трудомісткість метрологічної перевірки зростає за рахунок необхідності прибуття її працівника на місце експлуатації підсилювача і його повернення.

Як вже було вказано, виходом із ситуації, що на сьогодні склалася, було би оснащення кожного підсилювача вбудованою підсистемою метрологічної самоперевірки, яка забезпечила би його автоматичне метрологічне обслуговування на протязі всього життєвого циклу. Особливо важливою задачею такої підсистеми метрологічної самоперевірки було би проведення періодичної метрологічної перевірки в процесі експлуатації без необхідності зупинки системи, вилучення підсилювача та інших операцій традиційної метрологічної перевірки. Обов’язковими функціями такої підсистеми метрологічної самоперевірки будуть операції встановлення нуля та калібрування. Однак цих операцій недостатньо для прийняття надійного рішення про те, що похибка результату підсилення не перевищує нормовану у всьому діапазоні підсилення підсилювача. Тоді до отриманого значення випадкової складової похибки підсилення підсилювача додається тільки випадкова складова спаду напруги на ключах, яку легше зробити достатньо малою.