Грешката на преобразувателите е следствие от несъвършенството на тяхната конструкция и технология на производство. Следователно тя се определя от съвкупността от частични компоненти на грешката или, както се казва, съвкупността от частични грешки. Наличието на грешка в преобразувателя (а тя винаги съществува) се проявява в това, че реалната характеристика на преобразувателя се различава от номиналната, двусмислена е и се превръща от линия в лента на несигурност.

Частичните грешки могат да бъдат класифицирани според различни критерии:

1) по естеството на влиянието върху уравнението на преобразувателя;

2) по естеството на проявлението: систематично и случайно;

3) поради настъпването;

4) в зависимост от скоростта на изменение на измерената стойност: статични и динамични.

Според характера на влиянието върху уравнението на преобразувателя грешките се разделят на адитивно и мултипликативно.

Допълнителна грешка (от лат. additio - добавяне) се проявява в изместването на нулевата или условно нулева позиция. Това изместване не зависи от стойността на измерваната величина и се обяснява с наличието на външни смущения, шум, триене и праг на чувствителност. Грешката при дискретизация (квантуване) също може да се класифицира като допълнителна, въпреки че това не е нулева грешка. Като се вземе предвид адитивната грешка, уравнението (2.161) на преобразувателя приема формата

Y=Sн х+∆при.а. . (2,165)

където ∆ при.а - адитивна грешка, намалена до изхода.

Допълнителната грешка може да бъде както систематична, така и случайна. На фиг. 2.22 аса показани номиналната и реалната характеристика на преобразувателя за случай на систематична адитивна грешка, а на фиг. 2.22 b- лентата на несигурност, в която се превръща номиналната характеристика на преобразувателя, ако допълнителната грешка е от случаен характер.

Ориз. 2.22. Характеристики на конвертора при наличие на добавка

систематични грешки ( а) и случаен б)герои.

Систематичният компонент на адитивната грешка трябва да бъде коригиран преди започване на измерването, а случайният компонент може да бъде взет предвид според законите на случайните грешки. Допълнителните грешки, изброени по-горе, са случайни с ненулево математическо очакване.

Мултипликативна грешка - това е грешката на чувствителността (от английския мултипликатор - множител, коефициент), т.е. това е грешката, причинена от променливостта на чувствителността в диапазона на измерване поради несъвършенството на технологията за производство на преобразувателя, както и поради външни фактори.

Ако променливостта на чувствителността на скалата се означи с ∆ С, след това неговата относителна промяна (по отношение на номиналната стойност на чувствителността С H, неговото математическо очакване) и е относителна мултипликативна грешка. Наистина ли,

където t y \u003d Y 0- очаквана стойност Y, действителната му стойност; ∆ при,m - абсолютна грешка при преобразуване.

равно на относителната промяна в чувствителността. От (2.166) следва, че абсолютната мултипликативна грешка е пропорционална на измерената стойност:

Тук и по-рано това са грешките на конвертора, намалени до изхода. Грешки, дадени на входа, в С N пъти по-малко.

Ориз. 2.23. Мултипликативни систематични грешки ( а)

и характеристики на преобразувателите ( b).

Мултипликативната грешка може също да има систематични и случайни компоненти. На фиг. 2.23, а са показани кривите на абсолютните и относителните систематични мултипликативни грешки за γ m 1 =const, а на фиг. 2.23 bноминални и реални характеристики на преобразувателя за γ m 1 . Ако променливостта на чувствителността на скалата е случайна, както е показано на фиг. 2.24, а,и се характеризира със стандартно отклонение ±σ m, тогава

∆при,m =± zσ m Y0. (2.169)

Ориз. 2.24. Чувствителност ( а) и характеристика на преобразувателя (b) със случайна мултипликативна грешка.

На фиг. 2.24, bпоказани са номиналната характеристика на преобразувателя и зоната на неопределеност, която определя положението (произволно) на реалната характеристика.

Общата абсолютна грешка на преобразувателя, намалена до изхода,

∆при=∆y, a + γ m Y0. (2.170)

и доведе до входа

∆х=∆х , a + γ m х.(2.171)

Относителна грешка на конвертора

В бъдеще, индекси прии хще пропуснем грешките.

От (2.172) може да се види, че за малки стойности на измереното количество относителният адитивен компонент на грешката може да приеме много големи стойности. На фиг. 2.25 показва номиналната характеристика и лентата на несигурност, която определя реалната характеристика, ако преобразувателят има и двата компонента на грешката.

Ориз. 2.25. Номиналната характеристика и лентата на неопределеност на реалната характеристика на преобразувателя при наличие на добавка и

мултипликативни грешки.

Грешката, причинена от нелинейност, възниква, когато характеристиката на преобразувател, имащ фундаментално нелинейна характеристика, се приема за линейна. В зависимост от метода на линеаризация тази грешка може да има само мултипликативни или само адитивни компоненти. Наистина, с линеаризация по допирателна (фиг. 2. 26, а) и по дължината на хордата (фиг. 2.26, b) грешката трябва да се разглежда като мултипликативна, имаща систематичен характер. При линеаризация, например, според метода на Чебишев, грешката е адитивна (фиг. 2.26, в).

Ориз. 2.26. Влиянието на метода на апроксимация на нелинейна характеристика върху естеството и големината на грешката.

(Пояснения в текста).

В този случай тя се характеризира със зона, определена от позициите на допирателната и хордата, поради което е по-удобно и правилно да се разглежда частичната грешка от нелинейност с този метод на линеаризация като случайна величина.

Много преобразуватели се характеризират с явлението хистерезис, което причинява промяна в стойностите на изходния параметър. Това са еластичният хистерезис на мембраните, магнитният хистерезис на феромагнитните материали и др. Замяната на реална хистерезисна характеристика с идеална води до случайна мултипликативна грешка.

Разделянето на грешките на мултипликативни и адитивни е много важно при решаването на въпроса за нормализиране на грешките на измервателните устройства, при избора на метод за оптимална обработка на получената информация за стойността на измереното количество.

1. Според начина на изразяване грешките се делят:

На абсолютно;

роднина;

дадени.

Абсолютна грешкасе определя като разликата между измерените и действителните стойности на измереното количество (формула 4):

Абсолютната грешка се изразява в единици от измерената стойност.

Абсолютната грешка не може да служи като индикатор за точност, тъй като е независима от измерената стойност. Например грешка при измерване = 0,5 mm при измерване на дължина = 100 mm съответства на достатъчно висока точност на измерване, а при = 1 mm - ниска.

Относителна грешкасе представя като отношение на абсолютната грешка към действителната стойност на измереното количество. Относителната грешка се намира от връзката (5):

(5)

Относителната грешка е по-точна характеристика и най-информативна, тъй като дава възможност за сравняване на резултатите и оценка на качеството на измерванията, извършени по различно време, с различни средства или оператори.

Относителната грешка на измерване обаче не може да се използва за нормализиране на грешката на измервателните уреди, тъй като когато измерената стойност се доближи до нула, нейните леки промени водят до огромни промени.

За да се отстрани този недостатък, се въвежда понятието намалена грешка.

Намалена грешкае отношението на стойността на абсолютната грешка към постоянната нормализираща стойност (формула 6):

(6)

За нормализираща стойност се приема или горната граница на едностранната скала на измервателния уред или диапазон на измерване

2. По естеството на зависимостта от измерената стойностгрешките се делят на адитивни и мултипликативни.

Допълнителна грешка(нулева грешка) е грешката на измервателния уред, която остава постоянна в целия диапазон на измерване, т.е. адитивната грешка не зависи от стойността на измерваната величина.

Добавка, например, е грешката, причинена от неточна настройка на нулата за стрелково устройство с еднаква скала.

Мултипликативна грешка(грешка на чувствителност) е грешката на измервателния уред, нарастваща или намаляваща с нарастване на измерваната стойност, т.е. мултипликативната грешка варира пропорционално на измерената стойност.

Мултипликативна, например, е грешката при измерване на времеви интервали от изоставащи или бързащи часовници. Тази грешка ще нараства по абсолютна стойност, докато собственикът на часовника не я настрои правилно според точните часови сигнали.

3. По естеството на проявлениетогрешките се делят на систематични, случайни и груби (пропуски).

В общия случай грешката на резултата от измерването включва систематични и случайни компоненти (формула 7):

където е системният компонент на общата грешка, е случайният компонент на общата грешка (грубата грешка е включена в случайния компонент).

Систематична грешкаизмерването е компонентът на грешката на резултата от измерването, който при многократни измервания на едно и също количество при същите условия остава постоянен или се променя редовно, обикновено прогресиращ.

Систематичните грешки могат да бъдат причинени от недостатъчно точно прилагане на приетия принцип и метод на измерване, конструктивни недостатъци на измервателния уред.

До систематично постояненгрешките (оставащи постоянни по време на повтарящи се измервания) включват грешката, причинена от температурната деформация на измерваната част, и грешката на измервателния уред, когато температурата се отклонява от нормалните условия.

Пример за систематика прогресивенгрешка (естествено променяща се по време на многократни измервания) е грешката, причинена от износване на измервателния накрайник на измервателния уред по време на контактни измервания.

Отличителна черта на систематичните грешки е предвидимостта на тяхното поведение. Тъй като те изкривяват резултата от измерването, те трябва да бъдат елиминирани чрез въвеждане на корекции или чрез регулиране на инструмента, за да се сведат системните грешки до приемлив минимум.

Изменение -това е стойността на количеството, въведено в некоригирания резултат от измерването, за да се елиминират компонентите на систематичната грешка. Чрез въвеждане на корекция, като правило, се изключва систематична постоянна грешка на измервателните уреди.

Когато се въведе корекция, уравнението за измерване ще изглежда така (формула 8):

къде е показанието на измервателния уред; е стойността на измерената величина; е систематичната грешка на измерването; - изменение.

Корекцията е числено равна на стойността на систематичната грешка и противоположна на нея по знак .

Стойността на стойността, получена по време на измерването и прецизирана чрез въвеждане на необходимите корекции за ефекта на систематичните грешки в нея, се нарича коригиран резултат от измерването.

Систематичните грешки, в случай че са известни и техните стойности под формата на корекции са посочени в регулаторната и техническа документация (паспорт) за измервателния уред, трябва да се вземат предвид във всеки от резултатите от измерването.

Систематичните постоянни грешки могат също да бъдат идентифицирани (открити) чрез сравняване на резултатите от измерването с други, по-точни методи и средства.

В редица случаи е възможно да се отървете напълно или частично от систематичните грешки в процеса на измерване, дори когато те са неизвестни нито по големина, нито по знак. Например при знакова компенсация измерването е организирано така, че систематичната грешка влиза веднъж с един знак, а друг път с противоположен знак. След това вземете средноаритметичната стойност на двата резултата - докато системната грешка е изключена.

Случайна грешкаизмерването се нарича компонент на грешката на резултата от измерването, който при многократни измервания на едно и също количество при същите условия се променя неочаквано, произволно.

Има много причини, които причиняват случайни грешки, например изкривявания на елементите на инструмента, колебания на околната температура, закръгляване на показанията на инструмента, промени в вниманието на оператора и др.

При проявата на тези грешки не се наблюдава закономерност, те се откриват при многократни измервания на едно и също количество под формата на известно разсейване в получените резултати.

Случайните грешки са неизбежни, неизбежни и винаги присъстват в резултата от измерването. За разлика от систематичните, случайните грешки не могат да бъдат елиминирани от резултата от измерването чрез въвеждане на корекции, но могат да бъдат значително намалени чрез увеличаване на броя на единичните измервания. Това дава възможност, използвайки методите на теорията на вероятностите и математическата статистика, да се прецизира резултатът, т.е. доближете стойността на измерената стойност до истинската стойност.

Случайната грешка на резултата от измерването също включва пропуск или груба грешка.

Мис (груба грешка)наречена грешка на резултата от измерване, включено в серия от измервания, която при дадени условия се различава рязко от останалите резултати от тази серия.

Пропуските, като правило, възникват поради грешки или неправилни действия на оператора, неправилно отчитане на показанията на инструмента, резки краткотрайни промени в условията по време на измерванията и др. Моментът на възникване на грешки за експериментатора е случаен и неизвестен. При множество измервания съвкупността от получените резултати може да съдържа няколко резултата, които имат груби грешки в състава си.

Ако се открият пропуски по време на процеса на измерване, резултатите, които ги съдържат, се отхвърлят като ненадеждни. По правило откриването на пропуски се основава на анализа на резултатите от измерването с помощта на различни вероятностни критерии.

Разделянето на грешките на систематични и случайни е от голямо значение при разработването на методи за намаляване на грешките, но не винаги е лесно за прилагане. Понякога, в зависимост от метода на извършване на едно и също измерване, грешката на резултата може да бъде систематична или случайна.

4. Според източника на възникванегрешките се разделят на методични, субективни и инструментални.

Методична грешка (грешка в метода на измерване) –това е компонент на грешката на измерване поради недостатъци в теорията или метода на измерване.

Тази грешка възниква поради: допуснати опростявания при измервания, поради неточност при пренасяне на размера на количеството от обекта към измервателния уред, грешки при обработката на данни и др.

Методологичните грешки също включват компоненти на грешки поради ограничената точност на формулите, използвани за намиране на резултата от измерването, и несъвършенството на методите, чрез които се прилага принципът на измерване. Пример за такава грешка е косвено измерване електрическо съпротивлениевъз основа на закона на Ом (с помощта на амперметър и волтметър). В зависимост от връзката на устройствата показанията на едното или другото съдържат систематични грешки, което води до грешка в резултата.

В повечето случаи методическите грешки са системни, но е възможно и случайното им проявление. Например, ако уравненията на метода на измерване включват коефициенти, които зависят от условията на измерване, които се променят произволно.

Основната характеристика на методологичните грешки е фактът, че те не могат да бъдат посочени в сертификата на инструмента, а трябва да бъдат оценени от самия експериментатор, т.е. методологичните грешки не зависят от качеството на производството на измервателния уред.

Субективна грешка (грешка при преброяване, лична грешка)е зависимият от оператора компонент на грешката на измерване.

Тази грешка се дължи на индивидуалните характеристики на оператора (небрежност, липса или липса на квалификация), влиянието на топлинното излъчване на оператора върху измервателния уред.

Такава грешка се проявява в случаите, когато четенето на показанията и фиксирането (регистрирането) на резултатите от наблюденията се извършват или от оператора, или автоматично; основната им причина е неточност, закръгляване на показанията.

Субективните грешки не могат да бъдат посочени в паспорта на измервателния уред. Следователно, за да ги избегнете, е необходимо да се спазват правилата за работа с измервателни уреди, да се подобрят уменията за работа с измервателно оборудване и да се подобрят устройствата за четене.

Инструментална грешка (инструмент, хардуер)е компонентът на грешката на измерване, дължаща се на грешката на използвания измервателен уред.

Тази грешка се определя от несъвършенството на измервателния уред, конструктивните и технологични ограничения и влиянието на външни условия.

Инструменталната грешка включва грешката на измервателния уред и грешката на взаимодействието на измервателния уред с обекта.

Грешката при взаимодействието на измервателния уред с обекта възниква от факта, че предаването на информация винаги е свързано с избора на някаква енергия от обекта. Взаимодействието на измервателен уред с обект може да бъде от различно физическо естество: механично, електрическо, топлинно и др. Въпреки това, във всеки случай, той е свързан с обмена на енергия между обекта и измервателния уред, който се случва във времето и пространството.

Инструменталните грешки обикновено включват и смущения на входа на измервателния уред, причинени от връзката му с измервателния обект. Например, когато включите измерващ инструментв електрическа верига режимът на работа на тази верига се променя.

Необходимо е да се прави разлика между грешката на измервателния уред и грешката на измерване. Грешката на измервателния уред е само част от грешката на измерване.

5. Според условията на използване на измервателния уредгрешките се разделят на основни и допълнителни.

Основна грешка- грешката на измервателния уред при нормални (лабораторни) условия на употреба, дължаща се на свойствата на измервателния уред.

Тези условия се установяват с нормативни и технически документи за видовете измервателни уреди или техните отделни видове. Установяването на условия на употреба и особено нормални условия е много важно за осигуряване на еднаквост на метрологичните характеристики на средствата за измерване.

Основната грешка може да включва вариационна грешка, което се проявява в разликата в показанията на измервателния уред в една и съща точка от обхвата на измерване за различни посоки на подход към тази точка; грешка при калибриране, поради грешките на образцовите средства, използвани в процеса на калибриране на средството за измерване; грешка при квантуване– операция закръгляване в цифрови измервателни уреди.

Допълнителна грешка- компонент на грешката на средството за измерване, която възниква в допълнение към основната грешка поради отклонение на някоя от въздействащите величини от нормалната й стойност или поради излизането й извън нормалния диапазон от стойности.

Например, в работни условия, когато измервателен уред е инсталиран на самолет, той ще трябва да работи, когато температурата на околната среда се промени в диапазона от ±50 ° C, налягане от 10 2 Pa до 10 4 MPa, захранващо напрежение с 20 %, което ще доведе до грешки, които значително надвишават основните .

Основните и допълнителните грешки се определят в статичен режим, така че те са свързани със статичните грешки, които ще бъдат разгледани в следващия параграф.

6. Според условията за изменение на измерената стойностгрешките се делят на статични и динамични.

1. Грешката на измервателните уреди и резултатите от измерването

Грешки измервателни уреди- отклонения на метрологичните свойства или параметри на средствата за измерване от номиналните, засягащи грешките в резултатите от измерването (създаване на т.нар. инструментални грешки на измерване).
Грешка резултат от измерването- отклонение на резултата от измерването от действителната (истинската) стойност на измерваната величина, определено по формулата - грешка при измерване.

2. Инструментални и методологични грешки

методиченгрешката се дължи на несъвършенството на метода на измерване или на направените опростявания в измерванията. Така че възниква поради използването на приблизителни формули при изчисляване на резултата или неправилна техника на измерване. Изборът на грешна техника е възможен поради несъответствие (неадекватност) на измерената физическа величина и нейния модел.
Причината за методологичната грешка може да бъде взаимното влияние на обекта на измерване и измервателните уреди, което не е взето предвид, или недостатъчната точност на такова отчитане. Например, възниква методологична грешка при измерване на спада на напрежението в участък от веригата с помощта на волтметър, тъй като измереното напрежение намалява поради маневреното действие на волтметъра. Може да се изследва механизмът на взаимно влияние, а грешките се изчисляват и отчитат.

инструменталнагрешката се дължи на несъвършенството на използваните измервателни уреди. Причините за възникването му са неточности, допуснати при производството и настройката на устройствата, промени в параметрите на конструктивните елементи и вериги поради стареене. При високочувствителни устройства вътрешният им шум може да се прояви силно.

3. Статични и динамични грешки

статиченгрешка при измерване - грешката на резултата от измерването, присъща на условията на статично измерване, т.е. при измерване на постоянни стойности след завършване на преходни процеси в елементите на устройствата и преобразувателите.
Статичната грешка на измервателния уред възниква при измерване на постоянна стойност с негова помощ. Ако в паспорта на измервателните уреди са посочени граничните грешки на измерване, определени в статични условия, те не могат да характеризират точността на работата му в динамични условия.

Динамиченгрешка при измерване - грешката на резултата от измерването, присъща на условията на динамично измерване. Появява се динамична грешка при измерване променливии се дължи на инерционните свойства на измервателните уреди. Динамичната грешка на измервателния уред е разликата между грешката на измервателния уред при динамични условия и неговата статична грешка, съответстваща на стойността на величината в даден момент от времето. При разработването или проектирането на измервателен уред трябва да се има предвид, че увеличаването на грешката на измерване и забавянето на появата на изходния сигнал са свързани с променящите се условия.

Статичните и динамичните грешки се отнасят до грешки в резултата от измерването. В повечето устройства статичните и динамичните грешки се оказват взаимосвързани, тъй като съотношението между тези видове грешки зависи от характеристиките на устройството и характерното време на промяна на големината.

4. Системни и случайни грешки

Систематиченгрешка на измерване - компонент на грешката на измерване, който остава постоянен или редовно се променя по време на повтарящи се измервания на едно и също физическо количество. Систематичните грешки обикновено са функция на измереното количество, влияещите величини (температура, влажност, захранващо напрежение и т.н.) и времето. Във функцията на измерената стойност, систематичните грешки са включени при проверката и сертифицирането на образцови инструменти.

Причините за възникването на систематични компоненти на грешката на измерване са:

• отклонение на параметрите на реален измервателен уред от изчислените стойности, предвидени от схемата;
• дисбаланс на някои части на измервателния уред спрямо тяхната ос на въртене, което води до допълнително завъртане поради хлабини в механизма;
• еластична деформация на части от измервателния уред с ниска твърдост, водеща до допълнителни премествания;
• грешка в градуирането или леко изместване на скалата;
• неточност на монтирането на шунта или допълнителното съпротивление, неточност на примерната бобина за измерване на съпротивлението;
• неравномерно износване на направляващи устройства за локализиране на измерваните части;
• износване на работни повърхности, части от измервателния уред, с помощта на които се осъществява контактът на връзките на механизма;
• измерване на умората на еластичните свойства на детайлите, както и естественото им стареене;
• неизправности на измервателния уред.

Случаенгрешката се нарича компонентите на грешката на измерване, които се променят произволно при многократни измервания на една и съща стойност. Случайните грешки се определят от съвместното действие на редица причини: вътрешен шум на елементите на електронните схеми, пикапи на входните вериги на измервателните уреди, пулсации на постоянно захранващо напрежение, дискретност на броенето.

5. Грешки на адекватност и степенуване

Грешка дипломиизмервателни уреди - грешката на действителната стойност на количеството, присвоено на една или друга скала на измервателния уред в резултат на градуиране.

грешка адекватностмодели наричат ​​грешката при избора на функционална зависимост. Типичен пример е конструирането на линейна зависимост от данни, които са по-добре описани от степенен ред с малки нелинейни членове.
Грешката на адекватността се отнася до измерванията за валидиране на модела. Ако зависимостта на параметъра на състоянието от нивата на входния фактор е зададена достатъчно точно при моделирането на обекта, тогава грешката за адекватност е минимална. Тази грешка може да зависи от динамичния диапазон на измерванията, например, ако при моделиране с парабола е посочена еднофакторна зависимост, тогава в малък диапазон тя ще се различава малко от експоненциалната зависимост. Ако диапазонът на измерване се увеличи, тогава грешката на адекватност ще се увеличи значително.

6. Абсолютни, относителни и редуцирани грешки

Абсолютногрешка - алгебричната разлика между номиналните и действителните стойности на измерената стойност. Абсолютната грешка се измерва в същите единици като самата стойност, в изчисленията обикновено се обозначава с гръцката буква - ∆. На фигура 1 по-долу,∆X и ∆Y - абсолютни грешки.

Фиг.2. Абсолютна грешка

Причините за появата на адитивни грешки в SI включват:

Наличието на неелектрически въздействащи фактори от околната среда, действащи върху елементите на МИ, в това число влажност, атмосферно налягане, вибрации на основата, върху която е монтиран ИН;

Наличие на външен електрически шум и смущения;

Наличието на вътрешен термичен (равновесен) и неравновесен шум в проводимите елементи на SI;

Наличие на контактна потенциална разлика и термоелектрически ток;

Наличието на сухо триене в движещите се елементи на устройствата;

SI конструкция;

Лошо заземяване.

Външни и вътрешни електрически шумове и смущения, както и методите за тяхното потискане ще бъдат разгледани по-нататък. Сега останалите причини за адитивната грешка на SI под формата на примери.

Край на работата -

Тази тема принадлежи на:

Класификация на физическите величини

Катедра Информационна и измервателна техника и технологии.. и z jilavdari..

Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

туит

Всички теми в този раздел:

Размерът на физическите величини. „Истинската стойност“ на физическите величини
Понастоящем в метрологията се използват следните понятия за характеризиране на размера (количествена характеристика) на физическо количество: - истинска стойност; - валиден

Основният постулат и аксиома на теорията на измерванията
Както всяка друга наука, теорията за измерване трябва да се основава на постулати или аксиоми. Като основен постулат в теорията на измерванията ще разгледаме следния постулат: измереното физическо

Теоретични модели на материални обекти, явления и процеси
Реалните обекти и явления от материалния свят са изключително сложни. Човешкото съзнание не е в състояние да улови всички свойства на тези обекти и връзките между тях, следователно в процеса на описание и изучаване

Физически модели
Физиката като наука за природата, която изучава най-простите и в същото време най-общите свойства на материалния свят, също се основава на теоретични модели. Тези модели се характеризират с определени

Математически модели
Конструираните по-горе физически модели трябва да бъдат описани с помощта на символи под формата на математически формули и уравнения. Тези символи - параметрите на обектите (те също така означават физически величини) - са свързани

Грешки на теоретичните модели
Проблемът за достоверността на представите ни за околния свят, т.е. проблемът за съответствието между обектния модел и реалния обект е ключов проблем в теорията на познанието. В момента генералът

Измерването като физически процес
Измерването на всяко физическо количество е експеримент, който включва

Методи за измерване като методи за сравнение с мярка
Това е друга възможна класификация на методите за измерване - една от най-важните, тъй като по същество процесът на измерване в крайна сметка се свежда до сравняване на измерената физическа величина с мерки

Метод на директно преобразуване
В това аз

Метод за последващо балансиране
Отличителен за

мостов метод
Този метод се използва широко за измерване на пасивни физически величини (обекти от параметричен тип: съпротивление, индуктивност, капацитет и т.н.), както и в системи за управление. В това аз

метод на разликата
Този метод ви позволява да намалите сигнала на входа на измервателното устройство и по този начин да увеличите тяхната точност чрез намаляване на мултипликативната грешка. Това е един от най-точните методи.

Нулеви методи
Методът на разликата се нарича нула или компенсация, в случай на пълна компенсация, т.е. ако разликата Δх=х-хоп=0. Предимството на нулевите методи е

Метод на компенсиране на размаха
Основният недостатък на метода за последващо балансиране е този за големи стойности на системата

Измервателни трансформации на физични величини
Измервателната трансформация е недвусмислена трансформация на една физическа величина в друга физическа величина или сигнал, функционално свързан с нея, удобен за обработка, съхранение и по-нататък

Статични характеристики и статични грешки на SI
Основната статична характеристика на SI е функцията на трансформация. Функция за преобразуване - функционална Z

Характеристики на въздействието (влиянието) на околната среда и обектите върху SI
Въздействието (влиянието) на околната среда и обектите върху SI води до допълнителни инструментални (адитивни и мултипликативни) грешки на тази SI. Обикновено това е отклонение

SI ленти на чувствителност и интервали на несигурност
Несигурността на чувствителността на SI е несигурността на функцията на статичната трансформация, поради нейната нестабилност и проявяваща се под формата на случайни адитивни и мултипликативни s

SI с мултипликативна грешка
Тази грешка се дължи на случайни промени в наклона на трансформиращата функция. В този случай сигналът на изхода на SI има формата:

SI с адитивни и мултипликативни грешки
В този случай изходният сигнал изглежда така: . Нека, както по-горе, относителната мултипликативна грешка

Измерване на големи количества
Какво представляват големи и малки измервани величини? Разгледайте този проблем, като използвате примера за измерване на електрическо съпротивление с помощта на DC мост.

Формули за статични грешки на средства за измерване
Разгледайте грешката, определена по формула (13) от предишния раздел: . (1) Наричам тази формула

Пълна и работеща гама измервателни уреди
Пълният диапазон на SI се определя от интервала на измерване x, в който относителната грешка на инструмента

Динамични грешки на средствата за измерване
Всичко казано по-горе за SI грешки се отнасяше до статични грешки. Динамичните грешки на SI възникват при измерване на величини, които се променят с времето. Има два вида динамика

Динамична грешка на интегратора
Специфичен случай на динамична грешка от първи вид е грешката на осредняване, присъща на цифровите честотомери, интегриращи цифрови волтметри и други устройства, които дават резултата

Влияние на сухото триене върху подвижните елементи на СИ
Нека елементът е маса m, върху която действат еластична сила, сила на триене и външна сила F. Тялото се движи с постоянна скорост първо надясно, след това наляво.

SI конструкция
С оглед на голямото разнообразие от съществуващи конструкции на MI, ние ще разгледаме тази причина за грешката на добавката, като използваме прост пример - тел реостат.

Контактна потенциална разлика
През 1797г Волт установи, че ако металите се поставят в електрически контакт в следната последователност: Al, Zn, Sn, Pb, Sb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, тогава всеки предишен метал ще придобие

Термоелектричен ток
Ако вземем два метала 1 и 2 и ги поставим в контакт и нагреем краищата така, че T1 да не е равно на T2, тогава възниква ток, наречен термоелектрически ток:

Смущения поради лошо заземяване
Ако измервателният обект и трансмитерът са заземени в различни точки (например, когато се използват два различни електрически контакта), тогава заземените краища са свързани един към друг чрез заземяване

Стареене и нестабилност на SI параметрите
„Стареенето” на елементите на устройството се свежда до промяна в тях химични свойстваи структури, които са причинени от химични реакции, протичащи под въздействието на околната среда, наличието на електрическа

Геометрична нелинейност
Пример 1. Зависимост на периода на трептене на математическо махало от амплитудата на трептене по формулата

Физическа нелинейност
Пример 1. Устройство за измерване на малки премествания (дилатометър). Тук движението на една плоча на кондензатора спрямо другата може да бъде измерено чрез измерване на капацитета на кондензата

Токове на утечка
Като резултат

Мерки за активна и пасивна защита
Пасивната защита повишава съпротивлението на изолацията и включва: - създаване на прахоустойчив корпус; - намаляване на влажността (третиране с водоотблъскващи средства

Физика на случайните процеси, определящи минималната грешка при измерване
Обсъдените по-горе методологични и инструментални грешки в измерването могат да бъдат от всякакъв мащаб. В следващите раздели ще бъдат разгледани факторите, които определят минималната достижима грешка.

Възможностите на човешките органи на зрението
Развитието на измервателната технология позволява да се конструира процесът на измерване и да се създават такива измервателни инсталации по такъв начин, че те да бъдат все по-малко ограничени от възможностите на човешките сетива. Днес сме

Естествени граници на измерване
При измерване на макроскопични величини максималната точност е ограничена от статистически колебания около средната стойност. Ако тези флуктуации не могат да бъдат намалени при фиксирани външни условия

Съотношения на несигурност на Хайзенберг
Съществуването на принципа на неопределеността се дължи на корпускулярно-вълновата природа (дуализъм) на материалния свят, в който състоянието на микросистемите се описва с вълнова функция, квадрат на модула кат.

Естествена спектрална ширина на емисионните линии
Ако приложим връзката на неопределеността между енергията и времето към спонтанен разпад в системи в квазистационарни състояния, т.е. в състояния, които съществуват ограничени в

Абсолютната граница на точността на измерване на интензитета и фазата на електромагнитните сигнали
Нека приложим връзката към монохроматичните електромагнитни вълни. За пълно описание на вълната е необходимо да се измери

Фотонен шум на кохерентно излъчване
Дискретна природа електромагнитно излъчванепод формата на фотони води до флуктуации в фотонния поток. Помислете за идеален детектор с квантов добив h = 1 (например фотоклетка, от катода на която

Еквивалентна температура на излъчване на шум
За описание на шума се въвежда така наречената еквивалентна шумова температура TR на излъчване. При тази температура мощността на топлинния шум в проводника е равна на мощността на квантовия шум (фотон

Електрически смущения, колебания и шум
Нека сега разгледаме електрическите флуктуации, които са следствие от дискретния характер на електричеството и случайността на движението или случайната поява на елементарни носители на електричество - ел.

шум от изстрел
Във вакуумна тръба действията на електрони, напускащи катода или удрящи анода, образуват последователност от независими събития, случващи се в произволни моменти. Следователно токът I(t

Генериране на шум - рекомбинация
В почти чист полупроводник електроните и дупките се появяват и изчезват произволно под въздействието на процеси на генериране и рекомбинация от следната форма: свободен електрон +

F-шум и неговата гъвкавост
Шумът 1/f се проявява на ниски честоти(обикновено под 10 kHz) под формата на излишен шум в сравнение с изстрела и с нарастващ интензитет, когато честотата намалява. Е намерено

импулсен шум
Импулсният шум се проявява в p - n структури и в неметални резистори. Ако този шум се усили и подаде към високоговорител, тогава звукът ще бъде подобен на шума от спукване на ку

Математически модел на флуктуации
Всякакви макроскопични системи, дори тези в състояние на равновесие, не са някаква „замразена“ формация. Напротив, това е състояние на динамично равновесие. Винаги им се случват неща

Най-простият физически модел на равновесни флуктуации
Всяка физическа система винаги може да се разглежда като част от някаква, дори много голяма, затворена система. Това е затворена система, която има едно забележително свойство. Известно е, че всички

Основната формула за изчисляване на дисперсията на флуктуацията
Флуктуациите са резултат от съвместното действие на огромен брой частици, образуващи макросистема. В този случай, в съответствие с граничната теорема на теорията на вероятностите, вероятността за намиране на стойността

Ефект на флуктуациите върху прага на чувствителност на устройствата
Флуктуациите играят важна роля в работата на съвременните високочувствителни уреди - везни, галванометри, микроволтметри и др. Чувствителността на тези уреди е толкова висока, че позволяват

Свободна скорост на тялото
Ще разглеждаме свободно твърдо тяло с маса m като подсистема в топлинен контакт с околната среда, която в този случай се нарича топлинен резервоар или термостат. Окру

Трептения на математическо махало
Нека сега намерим средния ъгъл на случайни отклонения на свободно висящо математическо махало. Изисква се работа

Завъртания на еластично окачено огледало
Едно от най-простите и чувствителни устройства е светлинно огледало, окачено на тънък

Компенсации на пружинния баланс
Доста подобни резултати могат да бъдат получени за пружинни везни. Бенка с термично движение

Топлинни колебания в електрическа осцилаторна верига
Поради хаотичното (топлинно) движение на електроните във веригата, в нея ще възникнат флуктуации

Корелационна функция и спектрална плътност на мощността на шума
Корелационната функция е детерминистична характеристика на случаен процес (шум), който свързва стойността на случайна променлива (сигнал) x(t1) с даден

Теорема за флуктуация-разсейване
Теорията на равновесните флуктуации, представена по-горе, беше завършена под формата на теоремата за флуктуация-разсейване (FDT), формулирана през 1951-1952 г. Физическо съдържание

Ако в системата няма разсейване на енергия, в нея не може да има равновесие
Следователно статистическото равновесие предполага наличието на разсейване. Например, махало, изтласкано от равновесното си положение, може да се върне в първоначалното си неподвижно състояние само когато

Формули на Найкуист
Електроните, намиращи се в проводяща среда, изпитват произволни удари от тази среда, като кафяво

Спектрална плътност на флуктуациите на напрежението и тока в осцилаторна верига
Представете си, че колебателната верига е система, на входа на която действа източник на шум (генератор

Еквивалентна температура на нетермичен шум
В повечето случаи праговата чувствителност на устройствата и инсталациите е ограничена не от термичен, а от друг източник на шум (електронен шум, механични вибрации). Например, когато

Външни електромагнитни шумове и смущения и методи за тяхното намаляване
Има два основни начина за намаляване на шумовите смущения: екраниране и заземяване. Тъй като екранирането обикновено е придружено от заземяване, те са тясно свързани. Например,

Характеристики на проводим екран без ток
Обмислете възможността за екраниране на проводник, поставен в проводящ екран, от външно магнитно поле.

Характеристики на проводящ екран с ток
Нека определим големината на магнитната връзка между екрана под формата на проводяща тръба и поставения в нея проводник.

Магнитна връзка между екрана с ток и затворения в него проводник
Нека изчислим напрежението, индуцирано върху централния проводник поради преминаването на ток Ie през екрана и наличието на индуктивна връзка между екрана и проводника. Това напрежение ще бъде разгледано

Използване на проводящ екран с ток като сигнален проводник
Най-добрият начин да защитите сигналната верига от магнитни полета е да намалите площта на нейния контур. Областта на интерес в това отношение е общата площ, покрита от тока, протичащ в сигнала

Защита на пространството от излъчване на проводник с ток
За да се предотврати излъчването навън, източникът на смущения може да бъде екраниран. Теоретично, както е показано по-горе, ако направим тока на екрана равен по големина и насочен към

Анализ на различни схеми за защита на сигнални вериги чрез екраниране
Направено е сравнение на екраниращите свойства по отношение на магнитното поле за различни кабелни схеми.

Сравнение на коаксиален кабел и екранирана усукана двойка
Екранираната усукана двойка е много полезна при честоти до 100 kHz и в някои случаи до 10 MHz. При честоти над 1 MHz загубите в екранираната усукана двойка нарастват значително.

Характеристики на екрана на плитка
Повечето кабели имат плетен екран, а не плътен проводник. Оплетката е гъвкава, устойчива на разкъсване и може да се прегъва многократно. Плитката обаче покрива само 60 - 90% от необходимата площ.

Влияние на токова нееднородност в екрана
Горната дискусия магнитно екраниранесе основава на равномерното разпределение на надлъжния ток в екрана по неговата обиколка. Твърди екрани, например направени от алуминиево фолио

Селективно екраниране
Пример за устройство, при което се извършва селективно екраниране от електрическо поле и не се оказва въздействие върху магнитното поле, е антена под формата на екранирана верига. Така

Потискане на шума в сигналната верига чрез метода на нейното балансиране
Целта на балансирането е да изравни шума, индуциран в двата SI проводника. В този с

Отделяне на храненето
Повечето електронни системи DC захранване и електроразпределителна система са

Разединителни филтри
RC и LC разединителните вериги могат да се използват за изолиране на веригата от захранването, премахване на свързването между веригите и премахване на шума от захранването от веригата. Две t

Защита от излъчване на високочестотни шумни елементи и вериги
За да се предпазят от излъчването на "шумни" високочестотни вериги, те се поставят в метални екрани. За да бъдат ефективни тези екрани, всички кабели, влизащи или излизащи от отделението, трябва да бъдат

Шум в цифровите схеми
Въпреки че всички техники за намаляване на шума, обсъдени по-горе, се прилагат както за аналогови (линейни), така и за цифрови схеми, е полезно да се разгледа как определени характеристики на цифровите схеми влияят на техните шумови характеристики.

Близко и далечно електромагнитно поле
Спецификации електромагнитно полеопределя се от: - източник; - неговата среда; -

Ефективност на екраниране
Ефективността на екраниране на тънки метални листове в близки и далечни полета е обсъдена по-долу. Тази ефективност се определя по два начина. Един от тези методи се основава на релацията

Характеристичен импеданс и импеданс на екрана
Общото характеристично съпротивление на средата се определя от следния израз: .(1). За диелектрици (s

загуба на абсорбция
Когато електромагнитна вълна преминава през среда, нейната амплитуда намалява експоненциално, както е показано на фиг.6. Това е така, защото токовете, индуцирани в средата, причиняват омични загуби и, следователно,

Загуба на връщане
Загубата на отражение на интерфейса между две среди е свързана с различни стойности на общата характеристика

Общи загуби на поглъщане и отражение за магнитното поле
Общата загуба на магнитно поле се получава съгласно уравнение (3) като комбинация от загуби на абсорбция и отражение. Ако екранът е със значителна дебелина (загуба на поглъщане >10dB)

Влияние на отворите върху ефективността на екранирането
Предишните изчисления на ефективността на екраниране бяха направени при предположението, че екранът е здрав и няма фуги или отвори. С изключение на нискочестотните магнитни полета, ефектът се постига много лесно

Влияние на слотове и дупки
Степента на изтичане през пробиви в ситото зависи главно от три фактора: - максималния линеен размер (а не площта) на отвора; - вълново съпротивление; -

Използване на вълновод при честота под граничната честота
Допълнително затихване на полето може да се постигне чрез промяна на формата на отвора, за да се образува вълновод

Влияние на кръгли отвори
Обикновено конфигурацията, показана на фигура 14, се използва за осигуряване на вентилация. Тук е показана част

Използване на проводими разделители за намаляване на радиацията в пролуките
Връзките, направени под формата на непрекъсната заварка или спойка, осигуряват максимално екраниране. Занитените и винтовите връзки са по-малко желателни. Ако се използват винтове, те трябва да бъдат

Шумови характеристики на контактите и тяхната защита
Във всеки случай, когато контактите затварят или отварят веригата, в която преминава токът, между тях може да възникне повреда. Това е възможно, когато контактите са в непосредствена близост един до друг.

тлеещ разряд
Когато газът се йонизира от действието на електрическо поле между контактите, тук може да възникне самоподдържане.

дъгов разряд
Дъговият разряд може да се наблюдава при напрежения и разстояния между контактите, много по-малки от необходимите за тлеещ разряд. Може да възникне дори във вакуум, тъй като наличието на

Сравнение на AC и DC вериги
Ако искаме да предпазим контакта от разрушаване, тогава дъгата, веднага щом възникне, трябва бързо да се прекъсне, за да се минимизират щетите, които причинява на контакта. Ако изхвърлянето не е прекъснато достатъчно

Контактен материал
Нито един материал не може да работи еднакво добре при нулев ток (прекъсната верига) и при висок ток. Паладият е много подходящ за високотокови вериги в среди, които причиняват ерозия

Индуктивни товари
Напрежението върху индуктивността L се определя от уравнението. Този израз обяснява защо с рязък вход

Принципи на контактна защита
На фиг. 7 под формата на съотношения напрежение-разстояние са представени условията, необходими за повреда между контактите. Показана е кривата на напрежението, която причинява появата на тлеещ разряд, както и mi

Потискане на преходни процеси за индуктивни товари
За да се защитят контактите, превключващи индуктивните товари и да се сведат до минимум излъчените и кондуктивните смущения, е необходимо да се свържат защитните вериги паралелно на индуктивността и/или контактите. В не

Верига с капацитет
Фигура 16 показва три вида защитни вериги, които обикновено се поставят върху контакти, които контролират индуктивни товари.

Верига с капацитет и резистор
Фиг. 16b показва схема, в която недостатъците на схемата от фиг. 16а са преодолени чрез ограничаване на разрядния ток на кондензатора, когато контактите са затворени. Това става чрез включване след

Схема с капацитет, резистор и диод
Фигура 16c показва по-сложна схема за контактна защита, която преодолява недостатъците на веригите на фигури 16a и b. Когато контактите са отворени, кондензаторът C се зарежда до

Контактна защита с резистивен товар
В случай на резистивни товари и захранващи устройства с напрежение под 300 V, тлеещият разряд не възниква (и следователно се изключва от разглеждане). Ако захранващото напрежение надвишава минималната дъга

Препоръки за избор на вериги за контактна защита
За да определите типа контактни защитни вериги за различни товари, можете да използвате следните препоръки: 1. За неиндуктивен товар, който консумира ток по-малък от тока на дъгата,

Паспортни данни за контакти
За контактите в паспорта максимално допустимите стойности на напрежението и тока обикновено се посочват с резистивен товар. Когато контактите работят в режим, предвиден от паспортните данни, когато

Идеален генератор на ток и идеален генератор на напрежение
Помислете за най-простата електрическа верига, съдържаща източника на емф. E, съпротивление на натоварване R

Съвпадение на съпротивлението на генератора IP
Има два преобразувателя: генераторен измервателен преобразувател IP, който е представен от неговата EMF - E (x), която е функция на входната стойност x, и SI с входно съпротивление

Съгласуване на съпротивлението на параметричните преобразуватели
Еквивалентната схема за свързване на параметричен МТ с последващ измервателен е показана на фиг. Тук E=const и принадлежи външен източникзахранване (източник на възбуждане на параметрични

Основната разлика между информационните и енергийните вериги
При условие на съгласуване на преобразувателите, енергийната ефективност на преобразувателя на генератора е равна на:

Използване на съвпадащи трансформатори
Кога

Метод на отрицателна обратна връзка
Да разгледаме измервателен преобразувател с мултипликативна грешка. Процесът на преобразуване

Метод за намаляване на честотната лента
Този метод е много ефективен за намаляване на ефекта от смущенията и шума, проникващ в измервателната верига. Както беше показано по-рано, интегралната характеристика на шума е тяхната дисперсия

Еквивалентна на шум честотна лента
Има различни критерии за оценка на еквивалентната честотна лента Dfeq на шума за елементи, чиито характеристики зависят от честотата на сигнала. В този случай ще използваме

Метод на осредняване (натрупване) на сигнала
Широчината на честотната лента на наблюдение на сигнала (и, разбира се, шума) Df и времето за измерване T в най-обща форма са свързани чрез съотношението на несигурност

Метод за филтриране на сигнала и шума
Този метод е най-простият начин за стесняване на честотната лента. Ще разграничим следните случаи: Честотите на сигнала и шума не се припокриват (ωsign≠ωnoise

Проблеми при създаване на оптимален филтър
Провеждането на филтриране на сигнала на сляпо е свързано с риск от изкривяване на формата на сигнала. Поради това е желателно да се знае спектралната плътност на сигнала S(w), за да се използва такъв филтър, чиито параметри

Полезен метод за прехвърляне на спектъра на сигнала
Помислете за този метод на примера за измерване светлинен потокнишки на електрическа лампа (фиг.) Ако лампата е свързана към източник на постоянно напрежение, тя създава светлинен поток

Метод за откриване на фази
При този метод периодичен сигнал преминава през усилвател, чието усилване променя знака

Метод за синхронно откриване
Функционална блокова схема на метода:

Грешка при интегриране на шум при използване на RC верига
При интегриране (осредняване) на x(t) сигнали обикновено се приема, че интегрирането е идеално. В много случаи обаче е много по-лесно да се използва неидеален интегратор,

Метод на модулация на коефициента на преобразуване SI
Функционална блокова диаграма на този метод: Този метод ви позволява да елиминирате добавката и умножението

Използването на модулация на сигнала за повишаване на неговата устойчивост на шум
Чувствителността на системата към смущения зависи не само от екраниране, заземяване и т.н., но и от използваната модулация или система за кодиране на сигнала. Такива модулационни системи като амплитудата

Метод за диференциално включване на два IP
Тя ви позволява да намалите нулевата грешка (добавъчна грешка) и да намалите мултипликативната грешка поради нелинейността на функцията за трансформация. Да приемем, че има две

Метод за корекция на SI елементи
ще разгледаме метода на корекция с примери. Пример 1. Нека съпротивлението на резистора в измервателната верига зависи от температурата t по закона r=r0

Методи за намаляване влиянието на околната среда и условията на промяна
Пасивна защита срещу бързо променящи се въздействащи величини чрез: - филтриране; - амортизация; - топлоизолация и др. Активна защита при бавни промени

Организация на измерванията
Добре обмислената организация на измерванията, като определена последователност от действия, ви позволява да осигурите необходимата точност при минимални разходи, т.е. направете измерванията оптимални. Това последното

В теорията на IP се оказва много важно да се раздели грешката на преобразувателя на компоненти в зависимост от промяната в техните стойности, когато входната стойност x се промени в диапазона на преобразуване.

Ако реалната трансформационна функция / (на фиг. 2.2, аобозначена с числото 1) се измества спрямо номиналната стойност (посочена с числото 2), така че за всички стойности на преобразуваната стойност x, изходната стойност y е по-голяма (или по-малка) със същата стойност D 0 , тогава такава грешка се нарича добавка (в превод от лат. - получена чрез добавяне) или грешка от нула. Ако е систематично, т.е. постоянен по големина и непроменен във времето, тогава може да се коригира чрез преместване на скалата или преместване на нулевата позиция на показалеца. За да извършат тази операция, много инструменти осигуряват електрическо или механично устройство за настройка на нулата (т.нар. коректор).

Ориз. 2.2.

Ако допълнителната грешка е случайна, тогава тя не може да бъде коригирана и реалната характеристика, изместваща се произволно (оставайки успоредна на себе си), образува лента за грешка, чиято ширина остава постоянна за всякакви стойности на x (фиг. 2.2, б).

Допълнителните грешки възникват от външно натоварване върху масата на везната по време на претегляне, от неточна настройка на инструментите на нула преди измерване, от термоЕМП в постоянни вериги и др.

Промени в чувствителността Спреобразувател (коефициент на усилване на усилвателя, коефициент на разделяне на делителя, допълнително съпротивление на волтметъра) водят до факта, че абсолютната грешка се променя в диапазона на преобразуване и характеристика 1 на преобразувателя се отклонява от номиналната 2 (фиг. 2.2, в).Ако отклоненията са случайни, тогава те образуват лента за грешка (фиг. 2.2, d).

Както се вижда от фигурата, получените абсолютни грешки се оказват пропорционални на текущата стойност на преобразуваната стойност x, така че тази грешка се нарича мултипликативна (в превод от латински - получена чрез умножение) или грешка на чувствителността.

По този начин ние представихме грешката на преобразувателя под формата на два компонента: добавъчна (нулева грешка) и мултипликативна (грешка на чувствителността). Връщайки се към горния пример, може да се твърди, че да (= D 0 \u003d 10 μV е нулевата грешка на този усилвател (тъй като се извършва при нулева стойност на входния сигнал). При входен сигнал х 2= = 20 μV, грешката е сумата от нулевата грешка D 0 = 10 μV (подчертаваме още веднъж, че нулевата грешка е постоянна в целия диапазон на входната стойност) и грешката на чувствителността Ay 2S,равно на А y 2S = Да 2- D 0 \u003d 200 - 10 \u003d 190 μV.

Изглежда, че адитивният компонент на грешката, който е постоянен в целия обхват на преобразуване (поради своята малка част), е незначителен в сравнение с мултипликативния компонент, който нараства с входния сигнал. Следователно адитивният компонент може да бъде пренебрегнат, като се фокусира върху анализа и противодействието на мултипликативната грешка.

Недопустимостта на подобно опростяване става ясна, ако вземем предвид относителните грешки. Стойностите на относителната адитивна грешка y(x) = D 0 /x се оказват обратно пропорционални на x: за големи входни стойности x, стойностите на y(x) са малки, но са склонни да безкрайност, когато x се доближава до нула. Това е основното отрицателно свойство на адитивните грешки, което не позволява използването на един и същ конвертор за преобразуване както на големи, така и на малки физически величини.

Така че относителната стойност на грешката на IP не се увеличава с намаляването на x, абсолютната грешка на преобразувателя трябва да бъде чисто мултипликативна. Тогава характеристиката на преобразувателя, като се вземе предвид грешката, ще бъде описана с израза y = S( 1 ± y s)x,където y s- относителна грешка на промяна на чувствителността. Абсолютната ширина на лентата на несигурност в този случай би била пропорционална на количеството x, което трябва да се преобразува като d= 2y 5 x и относителна грешка y sще остане постоянна за всякакви малки стойности на x, тъй като при x = 0 абсолютната грешка на преобразувателя ще бъде равна на нула д.

Такъв идеален случай обаче е практически неосъществим, тъй като е невъзможно да се изгради IP, който е напълно лишен от допълнителни грешки. Тези грешки под формата на грешки от шум, дрейф, триене, смущения са неизбежни във всеки тип измервателен преобразувател. Следователно, за реален IP, характерната лента на несигурност изглежда така, както е показано на фиг. 2.1.

Функцията на преобразуване на реален IP, като се вземат предвид добавките ±D 0 и мултипликативните ± y 5 компоненти на грешките, приема формата

Чрез умножаване от дясната страна на израза и пренебрегване на произведението на две малки количества y s D 0 , получаваме стойността на изходната стойност във формуляра

Изразът (2.4) отразява важно фундаментално свойство на измервателните преобразуватели - наличието на грешки води до факта, че една стойност на входната физическа величина хможе да съответства на различни стойности на изходното количество г.Това означава, че стойността на y показва входната стойност x не с една стойност, а в интервала от грешки (като се вземат предвид възможните знаци пред компонентите на грешката):