60. Измерение интервалов времени методом сравнения.

Для реализации метода сравнения необходимо иметь образцо­вую меру –источник временных сдвигов (ИВС) , с которыми сравнивается измеряемое значение . Наиболее распространен при измерении нулевой метод, базирующийся на применении в качестве ИУ осциллографа.

Рисунок 4.9 – Структурная схема ИВС

Как видно из структурной схемы ИВС позволяет получить два импульса с регулируемым временным сдвигом между ними. Первым (запускающим) импульсом запускается исследуемое устройство, а вторым (задержанным) импульсом – ждущая развертка осциллографа. Оба импульса формируются из колебаний кварцевого генератора с помощью делителя частоты, трёх блоков задержки и двух селекторов. Коэффициент деления определяет период следования выходных импульсов ИВС. С помощью селектора 1 осуществляется дискретная задержка первого импульса , а с помощью селектора 2 – задержка второго импульса . Задержка производится путем выбора нужных импульсов из опорной последовательности импульсов генератора в соответствии с установленными значениями и . Для дальнейшего уменьшения дискретности и плавного изменения в этих пределах предназначен третий блок задержки, имеющий .

61. Нормирование погрешностей и классы точности средств измерений.

Погрешности СИ нормируются установлением пределов допускаемых основной и дополнительной погрешностей. Способы нормирование и формы представления этих пределов должны быть установлены в стандартах и (или) технических условиях на конкретные СИ и соответствовать требованиям ГОСТ 8.009-84ГСИ и ГОСТ 8.401-80ГСИ. Их выражают в форме абсолютной, относительной и приведенной погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения СИ конкретного вида. Пределы допускаемой дополнительной погрешности допускается выражать в форме, отличной от формы выражения пределов допускаемой основной погрешности.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливают по формулам:

(1.5)

или

(1.6)

где – значение измеряемой величины, или число делений, отсчитанное по шкале; – пределы допускаемой абсолютной основной погрешности; a и b – положительные числа, не зависящие от .

Первая формула описывает чисто аддитивную погрешность, а вторая – сумму аддитивной и мультипликативной погрешностей.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формулам:

, (1.7)

если задается формулой (1.5), или

, (1.8)

если задается формулой (1.6),

где – пределы допускаемой относительной основной погрешности; – больший (по модулю) из пределов измерений; q, c и d – положительные числа, выбираемых из ряда

(1.9)

(1.10)

Соотношение между числами и устанавливают в стандартах на конкретные СИ. Кроме того в них должно быть установлено минимальное значение , равное , начиная от которого применим принятый способ выражения пределов допускаемой основной относительной погрешности.

В обоснованных случаях и могут устанавливаться по более сложным формулам или в виде графика либо таблицы. В частности, согласно ГОСТ 22261-94 допускается значение выражать в децибелах по формуле

, (1.11)

где =10 при измерении мощности энергии, плотности энергии и других энергетических величин и =20 при измерении напряжения, силы тока, напряженности электрического поля и других электрических величин.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности устанавливаются по формуле

, (1.12)

где – отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда (1.9).

Пределы допускаемой дополнительной погрешности должны быть выражены не более чем двумя значащими цифрами, причем погрешность округления при вычислении пределов должна быть не более 5%.

Обобщенной характеристикой СИ является класс точности. Он определяется пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на точность, значения которых устанавливают в стандартах на конкретные виды СИ.

Для обозначения классов точности используются прописные буквы латинского алфавита, римские и арабские цифры, которые наносятся на шкалах или корпусах СИ и указываются в технической документации на эти СИ. Способ обозначения класса точности определяется формой выражения основной погрешности.

Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, должны соответствовать буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа. Если же эти пределы выражены в формах и по формуле (1.3) для , то классы точности обозначают числами, которые равны этим пределам, выраженным в процентах. Если пределы выражаются значением по формуле (1.8), то классы точности обозначаются числами и , разделяя их косой чертой.

Примеры обозначения классов точности приведены в таблице 1.1.

Форма выражения погрешности	Способ нормирования основной погрешности	Предел допускаемой погрешности, %	Обозначение класса точности
			в документации	на СИ
1	2	3	4	5
Абсолютная	По формулам (1.5) и (1.6) и др. более сложным формам	Указывается в нормативно-технической документации	Класс точности М Класс точности IV Класс точности	М IV
Абсолютная	По формулам (1.5) и (1.6) и др. более сложным формам	Указывается в нормативно-технической документации	Класс точности М Класс точности IV Класс точности	М IV

Относительная	По формуле (1.7) По формуле (1.8) По одной из сложных форм	Указывается в нормативно-технической документации	Класс точности 2,5 Класс точности 0,02/0,01 Класс точности Класс точности Класс точности II	0,02/0,01 II
Приведенная	По формуле (1.12): выражено в единицах измеряемой величины выражено в длинерабочего участка шкалы		Класс точности 1,5 Класс точности 4,0	1,5 4 ,0

Если СИ имеет два и более диапазонов измерений или оно способно измерять несколько физических величин, то такое СИ может иметь разные классы точности для различных диапазонов и для каждой измеряемой величины.

Классы точности не устанавливаются для СИ, основная погрешность которых нормируется отдельно для систематической и случайной составляющих, или, если для оценки погрешности результата измерений необходимо учитывать динамические характеристики СИ.

Различают погрешности конкретного экземпляра СИ и погрешности типа СИ. Тип СИ – совокупность СИ, имеющих одинаковые устройство, функциональное назначение и нормируемые характеристики.

Погрешность конкретного СИ характеризует только данный экземпляр СИ. Такая погрешность обычно известна только для СИ, которые изготовлены в единичном экземпляре, или малой партией, или для специально поверенных СИ. Погрешность типа СИ характеризует всю совокупность экземпляров данного типа. Погрешность любого экземпляра СИ данного типа не может превышать погрешность типа. Для приборов массового производства указывается погрешность типа.