1. Структурная схема си прямого преобразования. Чувствительность , погрешности.

П1,П2…Пn-звенья, х1,х2…хn-1-промежуточный сигнал.

Входной сигнал х последовательно претерпевает несколько преобразований и в конечном итоге на выходе получается хn. Для измерительного прибора хn получается в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателя. Сигнал, несущий информацию об измеренной величине может меняться периодически во времени, поэтому анализ стр. схемы следовало бы вести с учетом понятия комплексная. Однако для упрощения будем анализировать стр. схему только для часто встречающегося сигнала, амплитуда которого информативный параметр. Чувствительность или коэф-т преобразования такой схемы определяется где к- коэффициенты преобразования.

С течением времени и под действием внешних факторов коэф-ты могут изменяться на ∆ ,∆ …∆ . При достаточно малых изменениях этих коэф-ов можно пренебречь членами второго и большего порядка малости и тогда относительное изменение чувств-ти .

Изменение чувств-ти приводит к изменению входного сигнала на величину

по этому изменению вх. сигнала можно опр-ть абс. погрешность измерения вх. величины отсюда следует, что погр-ть, вызванная относ. изменением чувст-ти является мультипликативной, относ-ая мульт-ая погр-ть . Аддитивная погр-ть вызывается дрейфом нуля или наложением помех на полезный сигнал и т.д. Это приводит к смещению графика функции преобразования i-го звена на величину . Значение адд-ой погр-ти можно найти введя в стр. сх. после соотв-х звеньев доп-ые внешние сигналы , … , равные смещению функции преоб-ия звеньев. Для оценки влияния этих доп-ых сигналов приведем их ко вх. стр. сх. и результирующее действие всех этих доп. сигналов будет равно действию доп-го сигнала на входе таким образом в СИ, имеющих стр. сх. прямого преобразования происходит суммирование погрешностей, вносимых отдельными звеньями и это затрудняет изготовление СИ прямого преобразования с высокой точностью.

2. Структурная схема си компенсационного преобразования.

Для ОС величина Xm будет определяться: Xm= Xn₁₂…_m=Xn, ₁, ₂…_m- коэф-ты цепи ОС.

На входе цепи ПП происходит сравнение вх-й измеряемой величины X и выходной величины цепи ОП, которая однородная с величиной X и имеет при установившемся режиме противоположный знак.

При подаче на вход сигнала X выходной сигнал Xn, а следовательно и Xm будет возрастать до тех пор, пока сигналы X и Xm не станут равны. При этом по значению Xn можно судить об измеряемой величине X. СИ имеющее такую структурную схему может работать как с полной компенсацией: ∆X=X-Xm=0–с астатической хар-ой. Так с неполной компенсацией: ∆X≠0– с статической хар-кой.

При полной компенсации ∆X=X-Xm=0. это возможно в тех устройствах, у которых в цепи прямого преобразования предусмотрено интегрирующее звено с функцией пр-я: X_i=tF(X_i-1).

В этом случае выходная величина . В момент компенсации сигнал на выходе СИ пропорционален входному сигналу и не зависит от коэффициентов преобразования цепи прямого преобразования. Мультипликативная относительная погрешность измерения обусловленная нестабильностью коэффициентов преобразования звеньев при достаточно малых изменениях этих коэффициентов находится как:

относительная мультипликативная погрешность обусловлена только относ-м измен-м коэф-та преобразования цепи обратного. Аддитивная погрешность в СИ с полной компенсацией практически обуславливается порогом чувствительности самого интегрирующего звена ∆X_i – порог чув-ти интегр-го звена.

При наличии звеньев с порогом чувствительности состояние компенсации наступает при X-Xm=±∆X. Т.о. изменение входного сигнала в пределах ±∆X не вызывает изменение выходного сигнала, т.е. появляется абсолютная погрешность ∆X₀, значение которой м.б. в пределах ±∆X.

При неполной компенсации в СИ интегрирующего звена нет и выполняется равенство: Xn=K∆X, K – коэффициент преобразования цепи прямого преобразования. Для этого установившийся режим наступает при некоторой разности ∆X=X- Xm. Разность ∆X необходима для поддержания сигнала Xn на требуемом уровне. С учетом предыдущих уравнений между вых-м сиг-лом и вх-м . Мультипликативная погрешность обусловлена изменением коэффициентов преобразования звеньев и при достаточно малых изменениях этих коэффициентов находится как ; - погрешность обусловленная изменением коэффициентов преобразования цепи прямого преобразования. - погрешность обусловленная изменением коэффициентов преобразования цепи обратного преобразования.Если K1, то  при K1 составляющая обусловленная изменением коэффициента  целиком входит в результирующую погрешность. А составляющая обусловленная изменением коэфф. К входит в результирующую погрешность ослабленной в Kβ раз.

Аддитивная погрешность м.б. проанализирована путем введения в структурную схему дополнительный сигналов ∆X₀₁, ∆X₀₂…∆X_0n, а также в цепь ОС ∆X₀₁, ∆X₀₂…∆X_0n. Эти дополнительные сигналы равны смещениям ф-й преобр-я соответствующих звеньев. Применяя методику рассмотренную ранее получим абсолютную аддитивную погрешность: