Характеристики погрешностей СИТ

Номенклатура метрологических характеристик.

Исходя из требования полноты комплекса МХ в нем выделяют следующие группы (рис.1):
· характеристики предназначенные для получения результатов измерений;
· характеристики погрешностей СИТ (систематических D_s, случайных , из-за гистерезиса или суммарных); если погрешности нормируются для нормальных условий применения, к ним добавляется название «основные» и соответственно индекс D_os, , D_он;
· характеристики чувствительности СИТ к влияющим величинам и неинформативным параметрам входного сигнала; по этим характеристикам оценивают дополнительные погрешности или погрешности из-за действия влияющих величин;
· динамические характеристики СИТ; по этим характеристикам оценивают динамическую погрешность;
· характеристики взаимодействия СИТ; по этим характеристикам оценивают погрешность из-за взаимодействия с учетом параметров конкретного объекта;
· неинформативные параметры выходного сигнала СИТ.
Номенклатура МХ представлена на рис.1 с детализацией использования МХ для расчета составляющих инструментальной погрешности.

 

Рис. 1. Нормируемые метрологические характеристики.

1.2 Характеристики, предназначенные для определения результатов измерения
(без введения поправки)

Характеристики, предназначенные для определения результатов измерения систематизируются по видам СИТ.
Для измерительных преобразователей нормируется функция преобразования f(x), представляющая собой зависимость информативного параметра выходного сигнала преобразователя от информативного параметра его входного сигнала. Форма представления: номинальная функция преобразования в виде формулы, таблицы или графика.
Если функция преобразования представляет собой линейную функцию, проходящую через начало координат, то нормируют коэффициент преобразования K_sf в виде числа.
Для однозначных мер нормируется номинальное значение величины, воспроизводимое однозначной мерой.
Для многозначных мер нормируется номинальное значение диапазона воспроизводимых величин и цена деления многозначной меры.
Для аналоговых измерительных приборов нормируется цена деления измерительного прибора. Если прибор отградуирован в единицах, отличных от единиц входной величины, нормируется функция преобразования.
Для цифровых измерительных приборов нормируется вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы младшего разряда кода.

Характеристики погрешностей СИТ.

Систематизация характеристик погрешностей СИТ приведена на рис.2.

Характеристики систематической составляющей основной погрешности СИТ выбирают из числа следующих:
· значение систематической составляющей D_os
· значение систематической составляющей D_os, математическое ожидание М[D_os] и СКО s[D_os] систематической составляющей основной погрешности.
Характеристики систематической составляющей погрешности нормируют путем установления.

Рис.2. Систематизация характеристик основных погрешностей СИ.
· пределов (положительного и отрицательного) D_sp допускаемой систематической составляющей погрешности данного типа или
· пределов D_sp допускаемой систематической составляющей погрешности математического ожидания M[Ds] и среднего квадратического отклонения s[Ds] систематической составляющей погрешности СИТ данного типа.

Dsp или   Dsp, M[Ds], s[Ds]

Если пределы допускаемой систематической погрешности симметричны, их записывают в виде «».
Характеристики случайной составляющей основной погрешности СИТ выбирают из числа следующих:
· СКО s[ ]случайной составляющей основной погрешности или
· СКО s[ ]случайной составляющей основной погрешности, нормализованная автокорреляционная функция или функция спектральной плотности случайной составляющей погрешности.
Характеристики случайной составляющей погрешности нормируют путем установления:
· предела допускаемого СКО случайной составляющей погрешности СИТ данного типа или
· предела допускаемого СКО случайной составляющей погрешности, номинальной нормализованной автокорреляционной функции или номинальной функции спектральной плотности случайной составляющей погрешности и пределов допускаемых отклонений этих функций от номинальных

или , или ,

В нормативных документах на конкретные СИТ допускается нормировать функции или плотности распределения вероятности систематической и случайной составляющих погрешности.
Если разделение на систематическую и случайную погрешности нецелесообразно, то нормируют характеристику погрешности СИТ (суммарной) - значение погрешности.
При нормировании характеристики погрешности СИТ устанавливают пределы (положительный и отрицательный) D_р допустимой погрешности.
Характеристику (суммарной) погрешности нормируют для СИТ, случайная составляющая погрешности которых в каждой точке диапазона измерений пренебрежимо мала в соответствии с критериями существенности.
Для СИТ, не предназначенных для совместного применения с другими СИТ (в том числе в составе измерительных систем или измерительно-вычислительных комплексов), можно нормировать (суммарную) погрешность СИТ и при существенной случайной составляющей в виде верхней и нижней границы интервала, в которых находится погрешность с заданной вероятностью.

Dp или DH, DP ; P

Характерной случайной составляющей погрешности от гистерезиса является вариация Н выходного сигнала СИТ или показания СИ. Вариация представляет собой разность в значениях выходного сигнала и показаниях СИ при установлении на входе одного и того же сигнала при увеличении и при уменьшении информативного параметра этого сигнала. При нормировании указывают предел Нр допускаемой вариации выходного сигнала (показания) СИТ данного типа.