Лекции по Метрологии - файл 1.DOC

Лекции по Метрологии
скачать (554.4 kb.)

Доступные файлы (7):

1.DOC	1236kb.	25.01.2005 18:13	скачать
3.5.1.doc	370kb.	13.03.2004 11:14	скачать
4.DOC	918kb.	25.01.2005 23:28	скачать
6.DOC	420kb.	25.01.2005 18:11	скачать
7.1.DOC	759kb.	25.01.2005 18:15	скачать
7.5.doc	597kb.	25.01.2005 18:14	скачать
Содержание.doc	56kb.	25.01.2005 17:53	скачать

содержание

---

Смотрите также:
• Метрология [ документ ]
• История развития метрологии [ документ ]
• Метрология, стандартизация и сертификация [ документ ]
• по Метрологии [ лекция ]
• по метрологии [ лекция ]
• по метрологии [ лекция ]
• Метрология, Сертификация, Стандартизация [ документ ]
• Метрология, стандартизация и сертификации (МСС) [ документ ]
• по метрологии, вариант 64 [ документ ]
• Международные и региональные организации по метрологии [ документ ]
• История развития метрологии [ документ ]
• РМГ 53-2002 Оценивание метрологических характеристик с использованием эталонов и образцовых средств измерений [ документ ]

1.DOC

3.3. Метрологическая структурная схема косвенных измерений
Метрологическую структурную схему косвенных измерений рассмотрим для случаев, когда результаты косвенных измерений вычисляются компьютером, в память которого поступают или в нем формируются результаты прямых измерений, являющиеся входными данными для компьютерных программ. Эта же структурная схема справедлива и для тех случаев, когда результаты прямых измерений отсчитываются со шкал аналоговых приборов, в том числе, стрелочных, или с цифровых индикаторов цифровых приборов, или с диаграмм, на которых зарегистрированы значения изменяющихся измеряемых величин, а затем эти результаты вводятся в компьютер с клавиатуры или обрабатываются вручную.

Наиболее общая процедура получения результатов косвенных измерений реализуется в многоканальных измерительных информационных системах (ИИС). В общем случае искомый результат вычисляется, как функция многих переменных - результатов прямых измерений параметров сложного объекта, полученных в различных измерительных каналах ИИС. В частных случаях результат косвенного измерения может быть функцией одной величины, измеряемой прямым методом. Такая ситуация может возникать не только в ИИС, но и при применении цифрового прибора, оснащенного процессором или компьютером, или при ручной обработке результатов прямых измерений одной величины.

В метрологической структурной схеме, представленной на рис. 19, в качестве исходных данных используются результаты прямых измерений постоянных или изменяющихся измеряемых величин.

Итак, пусть искомая величина w связана с величинами , подлежащими прямым измерениям, функциональной зависимостью . Реальные вычисления дадут результат косвенного измерения , содержащий абсолютную погрешность

,

где - результаты прямых измерений величин , индекс ‘p’ обозначает функцию, фактически реализуемую при вычислениях.


Погрешность результатов косвенных измерений возникает по следующим причинам:

- приближенная реализация в цифровых ЭВМ непрерывных функций и операций, таких, например, как интегрирование и дифференцирование,

- погрешности результатов прямых измерений, порождающие наследственные погрешности результата косвенных измерений,

- погрешности, вызванные округлением при вычислениях, остановкой итерационных процессов и иными причинами.

При измерениях изменяющихся во времени измеряемых величин, выполняемых с помощью многоканальных ИИС, апертурная погрешность, входящая в состав погрешности результатов прямых измерений, может сильно возрасти. Это вызвано тем, что измерительные каналы ИИС опрашиваются компьютером последовательно, поэтому моменты фактических измерений, выполняемых этими каналами, различаются. В то же время каждый результат косвенного измерения приписывается одному моменту времени, как правило, моменту времени обращения к первому каналу. При большом количестве каналов различие моментов времени фактических измерений величин, входящих в расчетные формулы, может оказаться существенным и вызвать значительные апертурные погрешности результатов косвенных измерений.

Таким образом, при измерении изменяющихся во времени величин с помощью многоканальных ИИС выражение для погрешности результата косвенных измерений будет иметь вид:

, (26)

где - погрешности датирования отсчетов в измерительных каналах ИИС, с увеличением номера канала эти погрешности возрастают.

Значения погрешностей датирования отсчетов в ИИС зависят от быстродействия устройств, обеспечивающих опрос каналов, и от быстродействия программ, управляющих опросом каналов.

Радикальным средством уменьшения погрешностей датирования отсчетов в многоканальных измерительных системах является многоканальное устройство выборки - хранения (УВХ). УВХ устанавливается перед коммутатором, и нормальный режим его работы - это режим слежения, то есть повторения выходным сигналом сигнала на входе. В момент начала опроса каналов от компьютера по интерфейсному соединению приходит сигнал, переводящий УВХ в режим одновременного запоминания всех сигналов на выходе всех каналов системы. Коммутатор опрашивает каналы и по очереди отправляет мгновенные значения выходных сигналов, относящихся к одному и тому же моменту времени, на вход АЦП и далее в память компьютера для регистрации или обработки. Время перехода УВХ от режима слежения в режим запоминания составляет десятки наносекунд, а разброс этого времени еще меньше. Таким образом влияние погрешности датирования отсчетов убирается практически полностью.
3.4. Классификация погрешностей средств измерений

и результатов измерений
В соответствии с определениями (п. 1.2) и видами погрешностей средств измерений и результатов измерений эти погрешности классифицируются по следующим признакам.

Признак - происхождение (см. п.3):

- инструментальные,

- методические погрешности, то есть погрешности, вызванные несовершенством используемого метода измерений,

- погрешности применения.

Признак - условия эксплуатации :

- основная погрешность (intrinsic error) - погрешность средства измерений, то есть инструментальная погрешность в нормальных условиях эксплуатации (in reference conditions),

- погрешность в рабочих условиях эксплуатации (in normal conditions) - состоит из двух составляющих: основной погрешности и дополнительной погрешности.

Такое разделение погрешностей необходимо для того, чтобы обеспечить арбитражные испытания средств измерений в одних и тех же условиях. Это обстоятельство подчеркнуто в английском наименовании нормальных условий: "reference conditions".

Нормальные условия эксплуатации устанавливаются в соответствии с ГОСТ 8.395 "Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования". Нормальные условия - это довольно жесткие ограничения на пределы допускаемых изменений значений влияющих величин (например, температуры и влажности окружающей среды, атмосферного давления, параметров внешних электрических и магнитных полей, напряжения питания, солнечной радиации, амплитуды вибра­ций, интенсивности солнечной радиации и других), при которых определяется и контролируется основная погрешность средств измерений во время их метрологических испытаний. Такие ограничения необходимы для обеспечения взаимного доверия к результатам контроля метрологических характеристик, проводимого в стандартизованных условиях. Рекламации, вызванные превышением основной погрешностью установленной для нее нормы, принимаются только в том случае, когда это превышение установлено в нормальных условиях.

^ Дополнительная погрешность (complementary error) - составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или ее выхода за пределы нормальной области значений.

Признак - характер зависимости от измеряемой величины (см. п.3.1):

- мультипликативная, пропорциональная значению измеряемой величины,

- аддитивная - не зависит от измеряемой величины.

Признак - характер проявления (см. пп. 1.2, 1.3):

- систематическая,

- случайная.

Признак - режим измерения (см. п.3):

- погрешность измерений в статическом режиме,

- погрешность измерений в динамическом режиме.

Признак - способ представления (см. п. 1.2):

- абсолютные,

- относительные,

- приведенные (fiducial errors).

Абсолютные и относительные погрешности могут служить характеристиками качества результатов измерений и средств измерений. Приведенные погрешности являются характеристикой только инструментальной погрешности средств измерений.

Приведенные погрешности вычисляются, как отношение абсолютной инструментальной погрешности средства измерений, определяемой формулами (7), (11), (15) п. 3.1.1, к нормирующему значению измеряемой величины (fiducial value of a measurand) и выражаются, как правило, в процентах:

.

В зависимости от особенностей средства измерений и характера зависимости абсолютной погрешности от измеряемой величины в качестве нормирующего значения могут использоваться следующие значения:

- - максимальное абсолютное значение измеряемой величины из диапазона измерения, выбирается, когда основной вклад в инструментальную погрешность вносит аддитивная составляющая,

- - модуль текущего значения измеряемой величины или результат измерения, выбирается, когда основной вклад в инструментальную погрешность вносит мультипликативная составляющая,

- - ширина диапазона измерения, выбирается, когда нуль шкалы находится внутри или вне диапазона измерения.

Только для аналоговых омметров (п. 4.2), на шкале которых имеются отметки границ диапазона измерения: ‘0’ и ‘’ , применяется особое выражение для приведенной погрешности, в котором абсолютная погрешность и нормирующее значение измеряемой величины выражаются в единицах длины шкалы: , и

.

Приведенные погрешности применяются при назначении и установлении норм (пределов допускаемых значений) на инструментальные погрешности средств измерений, как правило, для нормальных условий эксплуатации. Установленный предел допускаемой основной (п. 1.2) приведенной погрешности, выраженный в процентах от нормирующего значения измеряемой величины, используется в качестве условного обозначения класса точности (class index, acuracy class) измерительных приборов и преобразователей.

В тех случаях, когда для средств измерений нормируется предел допускаемой относительной погрешности и для них указывается класс точности, то для обозначения класса точности используется число равное нормированному пределу относительной погрешности. Если этот предел представлен двучлен­ной формулой с коэффициентами c и d, то для обозначения класса точности используется дробь c/d.

---

Скачать файл (554.4 kb.)

Поиск по сайту:  

---