Характеристики погрешностей СИ

Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражаются в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности могут выражать-ся в форме, отличной от формы выражения пределов допускаемой основ-ной погрешности.

Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей нормируются для СИ:

- не предназначенных для совместного применения с другими СИ;

- случайная составляющая погрешности, которых в каждой точке диаппазона измерений пренебрежимо мала;

- при существенной случайной составляющей основной погрешности СИ в соответствии с критериями существенности.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливаются по формуле

(9)

Или (10)

где Δ - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины на входе (выходе) или условно в делениях шкалы;

х - значение измеряемой величины на входе (выходе) СИ или число делений, отсчитанных по шкале;

a, b - положительные числа, не зависящие от х.

В обоснованных случаях пределы допускаемой абсолютной погрешности устанавливают по более сложной формуле или в виде графика либо таблицы.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности устанавливаются по формуле

, (11)

где γ - пределы допускаемой приведенной основной погрешности;

Δ - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, устанавливаемые по формуле (9);

p - отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда 1·10 ⁿ ; 1, 5·10 ⁿ ; (1, 6·10 ⁿ ); 2·10 ⁿ ; 2, 5·10 ⁿ ; (3·10 ⁿ ); 4·10 ⁿ ; 5·10 ⁿ ; 6·10 ⁿ ; (n =1, 0, -1, -2, и т. д.).

Значения, указанные в скобках, не устанавливают для вновь разрабатываемых СИ.

X _норм - нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и Δ;

Нормирующее значение для СИ и ИПс равномерной, практически равномерной или степенной шкалой определяется следующим образом:

- если нулевое значение находится на краю или вне диапазона измерений, то Х _норм равно большему из пределов измерений.

- если нулевое значение находится внутри диапазона измерений, то

Х _норм равно большему из модулей пределов измерений.

Нормирующее значение для ЭИПс равномерной, практически равномерной или степенной шкалой:

- если нулевое значение находится внутри диапазона измерений, то Х _норм равно сумме модулей пределов измерений.

Для СИ у которых принята шкала с условным нулем, Х _норм равно модулю разности пределов измерений

Для СИ с установленным номинальным значением Х _норм равно этому номинальному значению.

Для СИ с существенно неравномерной шкалой, Х _норм равно всей длине шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае Δ выражают, как и длину шкалы, в мм.

Практически равномерная шкала - шкала, длина делений которой отличается друг от друга не более чем на 30% и имеет постоянную цену делений.

Существенно неравномерная шкала - шкала с сужающимися делениями, для которой значение сигнала, соответствующее полусумме верхнего и нижнего пределов диапазона изменений сигнала, находится в интервале между 65 и 100% длины шкалы, соответствующей диапазону изменений сигнала.

Степенная шкала - шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, отличная от шкал, указанных выше.

Практически равномерная шкала - шкала, длина делений которой отличается друг от друга не более чем на 30% и имеет постоянную цену делений.

Существенно неравномерная шкала - шкала с сужающимися делениями, для которой значение выходного сигнала, соответствующее полусумме верхнего и нижнего пределов диапазона изменений входного (выходного) сигнала, находится в интервале между 65 и 100% длины шкалы, соответствующей диапазону изменений входного (выходного) сигнала.

Степенная шкала - шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, отличная от шкал, указанных выше.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формуле

% (12)

или по формуле

% (13)

где δ - пределы допускаемой относительной основной погрешности;

Δ - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности;

х - значение измеряемой величины на входе (выходе) СИ или число делений, отсчитанных по шкале;

q - отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда, 1·10 ⁿ ; 1, 5·10 ⁿ ; (1, 6·10 ⁿ ); 2·10 ⁿ ; 2, 5·10 ⁿ ; (3·10 ⁿ ); 4·10 ⁿ ; 5·10 ⁿ ; 6·10 ⁿ ; (n =1, 0, -1, -2, и т. д.).

Х _K - больший (по модулю) из пределов измерений;

с, d - положительные числа, выбираемые из приведенного выше ряда,

;

a, b - положительные числа, не зависящие от х ( ф.10).

В обоснованных случаях пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по более сложной формуле или в виде графика либо таблицы.

Дополнительная погрешность СИ - разность (без учета знака) между значением погрешности, соответствующим некоторому заданному значению влияющей величины в пределах рабочих условий применения, и значением погрешности, соответствующим нормальному значению влияющей величины

Пределы допускаемых дополнительных погрешностей устанавливают:

- в виде постоянного значения для всей рабочей области влияющей величины или в виде постоянных значений по интервалам рабочей области влияющей величины;

- путем указания отношения предела допускаемой дополнительной погрешности, соответствующего регламентированному интервалу влияющей величины, к этому интервалу;

Пределы допускаемой дополнительной погрешности, как правило, устанавливают в виде дольного (кратного) значения предела допускаемой основной погрешности.

Для различных условий эксплуатации СИ в рамках одного и того же класса точности допускается устанавливать различные рабочие области влияющих величин.

Предел допускаемой вариации выходного сигнала устанавливаются в виде дольного (кратного) значения предела допускаемой основной погрешности или в делениях шкалы.

Пределы допускаемой нестабильности, как правило, устанавливают в виде доли предела допускаемой основной погрешности.

Пределы допускаемых погрешностей выражаются не более чем двумя значащими цифрами.

Систематическая составляющая погрешности СИ - составляющая погрешности СИ, при одном и том же значении измеряемой или воспроизводимой величины и неизменных условиях применения СИ остающаяся постоянной или изменяющаяся настолько медленно, что ее изменениями за время проведения измерения можно пренебречь, или изменяющаяся по определенному закону, если условия изменяются.

Нормируемые характеристики систематической составляющей Ds погрешности СИ выбирают из числа следующих:

- пределы Dsp допускаемой систематической составляющей Ds погрешности СИ,

- математическое ожидание М [Ds] систематической составляющей погрешности СИ,

- предел допускаемого среднего квадратического отклонения s[Ds] систематической составляющей погрешности СИ,

- наибольшее допускаемое изменение систематической составляя-ющей погрешности за заданный интервал времени,

- изменение во времени пределов допускаемой систематической составляющей погрешности.

- функция плотности распределения вероятностей систематичес-кой составляющей погрешности.

Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение систематической составляющей погрешности устанавливается, если можно пренебречь их изменениями, как во времени, так и в зависимости от изменения влияющих величин, или при возможности одновременного нормирования изменений данных характеристик как функции времени и условий применения.

Если пределы допускаемой систематической составляющей погрешности симметричны, их записывают в виде " ± Dsp".

Случайная составляющая погрешности СИ - составляющая погрешности СИ, обусловленная только свойствами самого СИ, представляет собой центрированную случайную величину или центрированный случайный процесс.

Нормируемые характеристики случайной составляющей погреш-ности СИ выбирают из числа следующих:

- предел СКО s[ ]случайной составляющей погрешности,

- номинальная нормализованная автокорреляционная функция r (T),

- номинальная функция спектральной плотности S ( w ) случай-ной составляющей погрешности,

- пределов допускаемых отклонений этих функций от номиналь-ных.

Предел Н _р допускаемой вариации выходного сигнала СИ.

Вариация выходного сигнала СИ - основание закона распределения случайной составляющей погрешности СИ от гистерезиса - разность между двумя математическими ожиданиями информативного параметра выходного сигнала СИ, получающимися при измерениях величины, имеющей одно и то же значение, с плавным медленным подходом к этому значению со стороны меньших и больших значений.