- •Предмет метрологии
- •Основы метрологического обеспечения. Государственная система обеспечения единства измерений
- •Эталоны единиц физических величин. Поверочные схемы. Упрощенная поверочная схема
- •Составление функциональной схемы измерительного прибора на примере устройства для измерения уровня бензина в баке. Датчики
- •Информативный и неинформативный параметры входного и выходного сигналов.
- •Номинальная статическая характеристика преобразователя. Чувствительность
- •Погрешности измерений
- •Методы измерений
- •Математическое выражение погрешности двухчленной формулой
- •Мостовая измерительная схема. Двух- и трехпроводная схема.
- •Математическое выражение погрешности трехчленной формулой
- •Обработка случайных погрешностей. Первый начальный и второй центральный моменты. Нормальное распределение Гаусса.
- •Общий принцип передачи информации – модуляция передаваемых сигналов. Использование различных видов модуляции
- •Статистическая обработка результатов измерений. Оценки
- •Учет погрешностей косвенных измерений
- •Методы повышения точности измерений. Источники погрешности
- •Методы повышения точности измерений. Конструктивные методы
- •Методы повышения точности измерений. Структурные методы
- •Методы повышения точности измерений. Структурные методы уменьшения случайной составляющей погрешности
- •Методы повышения точности измерений. Структурные методы уменьшения систематической составляющей погрешности
- •Методы повышения точности измерений. Структурные методы уменьшения погрешностей (дифференциальный ип, ип с отрицательной обратной связью)
- •Стандартизация. Ее цели и задачи
- •Нормативные документы. Виды стандартов
- •Унификация. Основные цели унификации. Виды унификации
- •Агрегатирование
- •Типизация
- •Параметрическая стандартизация
- •Сертификация продукции. Цели сертификации
- •Виды сертификации
- •Участники сертификации
- •Система сертификации
Методы повышения точности измерений. Структурные методы уменьшения погрешностей (дифференциальный ип, ип с отрицательной обратной связью)
Р
ассмотрим
сущность этих методов на и примере
простейшего линейного измерительного
преобразователя (ИП).
Его реальная статическая характеристика
имеет вид
,где
и
–
соответственно входной и выходной
информативные сигналы ИП;
и
–
параметры ИП.
Усложним теперь исходную структуру,
включив параллельно ИП1
идентичный
сравнительный преобразователь. Если
выходной сигнал ИП2
вычитается
из выходного сигнала ИП1,
то
такой составной ИП
называется
дифференциальным. Его статическая
характеристика имеет вид
,
где
–
значение меры или стандартного образца,
подаваемого на вход ИП2.
Приведенная
погрешность дифференциального ИП
имеет
вид
,
где где
.
При
вычислении принято:
;
(
но из-за действия помех
,
);
.Сравнив
полученные выражения, заключаем, что в
сопоставимых условиях мультипликативные
погрешности дифференциального и
одноканального ИП
одинаковы.
Что
касается аддитивной погрешности, то
здесь несомненное преимущество имеет
дифференцированный ИП,
в
котором за счет сравнительного канала
удается уменьшить, а при полной корреляции
случайных величин
и
в принципе полностью подавить аддитивные
составляющие случайной и систематической
погрешностей
Охватим ИП1 цепью отрицательной обратной связи
С
татистическая
характеристика такого ИП
имеет
вид
, где
—
коэффициент преобразования звена в
цепи обратной связи.
Для
упрощения записи принято, что
.
Приведенная погрешность ИП
с
замкнутой структурной схемой
где
,
;
;
.
Величина
не зависит от
,
т. е. введение отрицательной обратной
связи позволяет практически устранить
изменения коэффициента преобразования
(т. е. мультипликативную погрешность)
канала прямой передачи информации.
Погрешности, возникающие в цепи
обратной связи, в такой структуре не
подавляются, поэтому ее применение
оправдано при
.Таким
образом, в указанных условиях применение
дифференцированных схем позволяет
уменьшить аддитивные составляющие
погрешности, а применение структур с
обратной связью – мультипликативные
составляющие погрешности.
Стандартизация. Ее цели и задачи
Стандартизация - это деятельность по установлению норм, правил и характеристик (требований) в целях обеспечения: безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества; технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции; качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии; единства измерений; экономии всех видов ресурсов; безопасности хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций; обороноспособности и мобилизационной готовности страны.
Основные задачи стандартизации:
установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству продукции, в том числе обеспечивающих безопасность для жизни и здоровья людей, их имущества, охраны окружающей среды;
установление требований по совместимости (конструкторской, электрической, информационной и программной), а также взаимозаменяемости продукции;
согласование показателей и характеристик продукции и её элементов, комплектующих изделия, сырья и материала; унификация (сокращение) на основе установления и применения параметрических и типоразмерных рядов, базовых конструкций, блочно-модульных составных частей изделий;
установление метрологических норм, правил, положений и требований;
нормативно-техническое обеспечение контроля и испытаний, сертификации
и оценки качества продукции;
установление требований к технологическим процессам, в том числе для
снижения энергоемкости и трудоемкости;
создание и введение систем классификации и кодирования технико-экономической информации;
нормативное обеспечение межгосударственных и государственных
социально-экономических и научно-технических программ (транспорт связь, оборона, охрана окружающей среды, безопасность и т.д.);
создание системы каталогизации для обеспечения потребителя информацией
о номенклатуре и основных показателей продукции.
Цели
повышение степени соответствия продукции, процессов и услуг, их функциональному назначению; устранение барьеров в торговле и содействие научно-техническому и экономическому сотрудничеству.
