1.4. Похибки засобів вимірювань

Залежно від зміни в часі вимірюваної величини розрізняють наступні похибки засобів вимірювань:

Статичну похибку, яка виникає при вимірюванні сталої в часі величини;

Динамічну похибку - різницю між похибкою в динамічному режимі (тобто при зміні вимірюваної величини в часі) і статичною похибкою, що відповідає значенню вимірюваної величини в даний момент часу.

Залежно від умов виникнення похибок розрізняють:

Основну похибку - похибку засобів вимірювань, що використовуються у нормальних умовах, тобто при нормальному положенні, температурі навколишнього середовища 20+5° С, відсутності зовнішнього електричного і магнітного полів, крім земного, і т.п.;

Додаткову похибку - похибку засобів вимірювань, що виникає в результаті відхилення значення однієї з впливаючих величин від нормального значення. Іншими словами, це похибка, що виникає при відхиленні умов експлуатації від нормальних.

Розглянемо статичні похибки мір і електровимірювальних приладів.

Похибка міри. Кожна міра має номінальне значення, що майже завжди вказується спеціальним написом на самій мірі. При виготовленні міри практично неможливо забезпечити рівність номінального й істинного значень міри. Різниця між номінальним і істинним значеннями міри називається абсолютною похибкою міри.

Похибки електровимірювальних приладів

За способами вираження похибок вимірювальних приладів розрізняють абсолютну, відносну і приведену похибки.

Абсолютна похибка приладу А - це різниця між показником приладу х і дійсним значенням хд вимірюваної величини, тобто

А = x - хд. (1.6)

Відносна похибка приладу д являє собою відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини. Відносна похибка звичайно виражається у відсотках і дорівнює:

8 = Х—Хд-100 = — 100.

Приведена похибка у є виражене у відсотках відношення абсолютної похибки А до значення величини, що нормується хн

У реальних приладів залежність абсолютної похибки від вимірюваної величини х може бути представлена деякою смугою невизначеності, обумовленою випадковою похибкою та зміною характеристик приладів у результаті дії впливаючих величин і внаслідок старіння (рис.1.2). Тому значення абсолютної похибки, як правило, обмежене двома прямими 1, симетричними щодо осі абсцис, відстань між якими збільшується із зростанням вимірюваної величини (рис. 1.2).

Граничні значення абсолютних похибок Amax можуть бути як додатніми, так і від'ємними, але однаковими за модулем. Їх залежність від вимірюваної величини х характеризується прямими 1. Рівняння прямої 1, що не проходить через початок координат, може бути виражене за допомогою двох постійних коефіцієнтів а й b. Таким чином,

Абсолютні адитивні похибки не залежать від вимірюваної величини х, а мультиплікативні - прямо пропорційні значенню х.

Джерела адитивної похибки - тертя в опорах, неточність відліку, шум, наводки й вібрації. Від цієї похибки залежить найменше значення величини, що

може бути виміряне приладом. Причини мультиплікативної похибки - вплив зовнішніх факторів і старіння елементів і вузлів приладів.

Клас точності - це узагальнена характеристика приладу, обумовлена межами допустимих основних і додаткових похибок. Межі допустимих змін показань від впливу зовнішніх факторів для будь-якого приладу встановлюються залежно від класу його точності відповідно до стандартів на окремі види приладів. Клас точності може виражатися одним числом або дробом.

У приладів, адитивна похибка яких різко переважає над мультиплікативною, всі значення похибок опиняються в межах прямих 2, паралельних осі ОХ (рис. 1.2). У результаті допустимі абсолютна й приведена похибки приладу виявляються постійними в будь-якій точці його шкали. У таких приладів клас точності виражається одним числом, обираним з ряду наступних чисел: 1 • 10й; 1,5- 10й; 2- 10й; 2,5- 10й; 4- 10й; 5- 10й; б- 10й, де й=1; 0; -1; -2 і т.д.

У приладів, клас точності яких виражається одним числом, основна приведена похибка у робочому діапазоні шкали, виражена у відсотках, не перевищує значення, що відповідає класу точності. До таких приладів відносяться більшість стрілкових і самописних приладів.

Клас точності приладів, у яких адитивна та мультиплікативна складові основної похибки співрозмірні, позначається у вигляді двох чисел, розділених косою рискою, наприклад, клас точності 0,1/0,05. Граничне значення основної відносної похибки приладів, виражене у відсотках, у цьому випадку може бути визначене шляхом розрахунку за формулою

|<5max| = [c + d(Хк /х|)-1], (1.10)

де хк - кінцеве значення діапазону вимірювань; с і d - постійні числа, причому відношення c/d позначає клас точності приладу.

До приладів, клас точності яких виражається дробом, відносяться цифрові прилади, а також мости і компенсатори як з ручним, так і з автоматичним зрівноваженням.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я