6. Основные характеристики измерительных преобразователей.

ИП можно рассмотреть как преобразователи измеряемые величины х(t) в выходной сигнал y(t):

В динамическом режиме измерения величины х(t) и у(t) непрерывно изменяются, поэтому связь между ними определяется дифференциальным уравнением исходя из анализа физического принципа и схемы прибора: ,где - производные выходных величин, - производные входных величин. В установившемся режиме измерения все производные по х и у обращаются в нуль и дифференциальное уравнение переходит в алгебраическое уравнение – статическая характеристика ИП: или - основные уравнения ИП.

Чувствительность ИП – это предел отношения приращения выходной величины к приращению входной величины.

 - угол наклона касательной к статической характеристике

m_Y , m_X - масштабы графика по осям х и у.

Средняя чувствительность ИП - это отношение абсолютной величины диапазонов измерения на выходе и на входе||S = y_Д / X_Д = (m_X / m_Y ) tg δ || - угол наклона хорды, стягивающая две точки статической характеристики, соответствующая нижнему и верхнему пределам измерения. У ИП с линейной характеристикой чувствительность в любой точке совпадает со средней чувствительностью (рис б.): S = S = y_Д / X_Д||Некоторые ИП вследствие влияния сил трения, люфтов обладает зоной нечувствительности (нулевая чувствительность, т.е. имеется порог чувствительности, который равен максимальному приращению измерения величины х при котором выходной сигнал у начинает изменяться).

7. Погрешности измерительных преобразователей

При измерении некоторых физических величин с помощью измерительных приборов возникают погрешности измерения. Все погрешности ИП можно представить в абсолютных иди относительных величинах. Абсолютная – разность между измеряемой величиной вх или вых сигнала и действительным значением вх или вых сигнала:||Δx = x – x₀||где х – входной сигнал||Δy = y – y₀ ||где у – выходной сигнал|| Статическая характеристика||Погрешность считается положительной, если у>у₀.

Относительная - равна отношению абсолютной погрешности к текущему значению сигнала:

η = Δx / x или Δy / y||Приведенная относительная погрешность – отношения абсолютной погрешности к абсолютной величине диапазона измерения:||ζ =Δx / x_Д или Δy / y_Д

Отсюда определяется класс точности ИП (прибора):А = ζ_M 100%

В зависимости от характера связи между величиной абсолютной погрешности и уровням сигнала:

- аддитивные погрешности – это погрешности, абсолютное значения которых не зависит от уровня сигнала, они возникают в тех случаях, когда под влиянием различных факторов статическая характеристика ИП смещается вверх или вниз на величину у_а без изменения наклона.

- мультипликативные погрешности – это погрешности, величина которых пропорциональна уровню сигнала. Они возникают при изменении наклона статической характеристики без ёё сдвига, при этом чувствительность ИП изменяется на постоянную величину: