Поверочная схема

Статической характеристикой измерительного устройства называют функциональную зависимость выходного сигнала от входного в статическом режиме работы указанного устройства. Статическая характеристика описывается в общем случае некоторым нелинейным уравнением (уравнением преобразования):

Y = f(X) .

(2.1)

Для измерительных преобразователей и измерительных приборов с неименованной шкалой или со шкалой, отградуированной в единицах, отличных от единиц измеряемой величины, статическую характеристику принято называть функцией преобразования. Для измерительных приборов иногда статическую характеристику называют характеристикой шкалы.

Определение статической характеристики связано с выполнением градуировки, поэтому для всех средств измерений используют понятие градуировочной характеристики, под которым понимают зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений, составленную в виде таблицы, графика или формулы.

На рис.2.1 показаны виды статических характеристик измерительных устройств. За исключением специальных случаев основное требование, предъявляемое к статической характеристики измерительных устройств, сводится к получению линейной зависимости между выходной и входной величинами. На практике это требование реализуется в общем случае только с некоторой принятой заранее погрешностью.

Для количественной оценки влияния на выходной сигнал измерительного устройства входного сигнала в произвольной точке (рис.2.1) статической характеристики служит предел отношения приращения ΔY выходного сигнала к приращению ΔX входного сигнала, когда последнее стремится к нулю, т.е. производная в выбранной точке:

S = lim (ΔY/ΔX) = dY/dX, при ΔX® 0 .

Применительно к измерительным приборам этот параметр называют чувствительностью и определяют как отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины. Графически чувствительность определяется как тангенс угла наклона a касательной (рис.2.1), проведенной в выбранной точке А статической характеристики.

Если статическая характеристика измерительного прибора нелинейна (кривая 1 на рис.2.1), то его чувствительность будет различной в разных точках характеристики, а шкала прибора - неравномерной. Приборы с линейной (прямая 2 на рис.2.1) и пропорциональной (прямая 3 на рис.2.1) статической характеристиками имеют неизменную в любой точке шкалы чувствительность и равномерную шкалу.

Средняя чувствительность - отношение диапазона измерений выходного сигнала (Yв - Yн) к диапазону измерений входного сигнала (Xв - Xн):

В научно-технической литературе используется понятие порога чувствительности (порога реагирования) измерительного устройства, под которым понимают то наименьшее изменение входного сигнала, которое вызывает уверенно фиксируемое изменение выходного сигнала. Как правило наблюдатель, осуществляющий измерение, уверенно может заметить смещение стрелки на половину деления шкалы, поэтому порог чувствительности можно считать равным половине цены деления.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Цена деления шкалы - разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Перегрузочная способность – это возможность прибора сохранять работоспособность при кратковременном повышении токов или напряжений сверх установленных величин.

Быстродействие – число измерений, выполняемых в единицу времени.

Время установления показаний (время успокоения) – это промежуток времени, который проходит с момента изменения измеряемой величины до момента, когда ука­затель займет положение, соответствующее новому значе­нию измеряемой величины. Обычно этот интервал рассматривают до момента, когда отклонение указателя от установившегося зна­чения не превышает 1% длины шкалы. Время установления показаний для большинства типов приборов не должно превышать 4 с.

Надёжность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующим заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надёжность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определённое сочетание этих свойств как для объекта (здесь под объектом понимается определённое средство измерения), так и для его частей.

Результат измерения физической величины – значение величины, полученное путем ее измерения.

Неисправленный результат измерения – значение величины, полученное при измерении до введения в него поправок, учитывающих систематические погрешности.

Исправленный результат измерения – полученное при измерении значение величины и уточненное путем введения в него необходимых поправок на действие систематических погрешностей.

Вес результата измерений – положительное число (p), служащее оценкой доверия к тому или иному отдельному результату измерения, входящему в ряд неравноточных измерений.

Классифиация погрешностей

По способу выражения

9.9 абсолютная погрешность измерения;

Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины

9.11 относительная погрешность измерения;

относительная погрешность

Погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к

действительному или измеренному значению измеряемой величины.

Приведённая погрешность — Погрешность средства измерений (СИ), выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к нормирующему значению величины.

Вариация показаний измерительного прибора - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе "справа" и подходе "слева" к этой точке. Вариация по-казаний представляет собой алгебраическую разность наибольшего и наименьшего результатов при многократном измерении одной и той же величины в неизменных условиях. Вариация характеризует нестабильность показаний измерительного прибора.