4.Разрешающая способность.

Разрешающая способность ИС—это размер шага, на который может быть настроена ИС, или шага, с которым на индикатор выводится результат действия системы. По определению—это наименьший интервал значения измеряемой величины х , который все еще вызывает изменение результата измерения y:

.

Если разрешение системы конечно, то результат измерений оказывается квантованным; при этом возникает ошибка квантования.

5.Нелинейность.

В ИС с независящей от частоты чувствительностью соотношение между выходным сигналом y и входным сигналом x линейно, когда функция представляет собой прямую линию. Системы, у которых , называют статическими системами. Для них соотношение между y(t) и x(t) задается линейным дифференциальным уравнением. Это такое уравнение, в котором содержатся только члены первого порядка в отношении y и производных от y.

Системы с частотно-зависимой чувствительностью называют динамическими системами.

Для линейных ИС справедлив принцип суперпозиции. Если сумму двух синусоидальных колебаний разных частот подать на вход нелинейной ИС, то выходной сигнал будет содержать гармоники.

Степень нелинейности ИС характеризуется нелинейными или гармоническими искажениями.

Искажения такого рода измеряются путем подачи на вход ИС одиночного синусоидального сигнала. Коэффициент искажения равен отношению действующего значения n-й гармоники к действующему значению основной (первой) гармоники:

.

Полный коэффициент гармоник, обусловленный n-1 гармониками,равен:

.

Степень статической (частотно-независимой) нелинейности часто определяют по иному. На рис. 1 показана переходная характеристика реальной ИС y=f(x). Лучшим линейным приближением этой зависимости может служить прямая y=ax. В этом случае мерой нелинейности может служить максимальное значение выражения:

в пределах всего динамического диапазона ИС.

Любая ИС является линейной лишь приближенно.

Виды нелинейности.

6.Насыщение и ограничение.

Характеризуется уменьшением дифференциальной чувствительности c ростом входного сигнала х (рис.2).

7.Гистерезис. –различные кривые на плоскости xy , выражающими связь между y и х при увеличении х и при уменьшении х

8.Мертвая зона-когда существует одна или большее число областей, в пределах которых величина выходного сигнала y не зависит от входного сигнала х (рис.4)

9.Динамическая нелинейность—связана с существованием максимальной скорости нарастания напряжения (сигнала). Она обусловлена инерционными свойствами ИС (интегрирующая RC-цепь, измерительный механизм ЭМП и т.п.).

10.Пределы измерений, динамический диапазон.

Пределы измерения определяются интервалом ( ) , внутри которого с помощью данной системы можно измерить нужную величину с требуемой точностью. Динамический диапазон ИС равен отношению . Величина обычно определяется предельным значением допустимой нелинейности, которая проявляется при больших входных сигналах. Величина , как правило, определяется ошибками из-за смещения нуля и шумом—это наименьшее значение х, для которого может быть обеспечена заданная точность.

Пример: Нужно с погрешностью измерить ток с помощью стрелочного прибора, приведенная погрешность которого . Динамический диапазон в этом случае равен лишь 3.

Пример: С помощью измерительного усилителя нужно измерить напряжение с погрешностью 1%.. Смещении нуля, отнесенное ко оду усилителя, меньше 10мкВ. Из-за нелинейности входное напряжение не должно превосходить 10В, чтобы погрешность не превышала 1%. В этом примере динамический диапазон равен .