12. Основные метрологические характеристики средств измерений

При испытании сооружений и их моделей получение информации о работе изучаемой системы основано на измерении физических величин с помощью технических средств. Достоверность полученных эксперимен­тальных данных зависит от выбранных параметров средств измерений, от того, в какой мере метрологические характеристики средств измерений от­вечают требованиям проводимого эксперимента.

К основным параметрам, характеризующим средства измерения, относятся: статическая градуировочная характеристика, чувствительность измерительного прибора (преобразователя), коэффициент преобразования, порог чувствительности, диапазон измерений, информативность, динами­ческие характеристики - амплитудно- и фазочастотная, переходная, а также время установления показаний.

Вид функции преобразования средства измерений определяет его градуировочная характеристика, устанавливающая зависимость между зна­чениями величины на входе и выходе.

Отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибо­ра к вызывающему его изменению на входе - называется чувстви­тельностью прибора.

При динамической градуировке измерительных преобразователей регистрируется их реакция на эталонные сигналы в виде гармонических колебаний различной частоты или импульсных воздействий. В условиях установившихся гармонических колебаний получают амплитудно-частотную характеристику и устанавливают степень нелинейности ампли­тудной характеристики.

Амплитудно-частотная характеристика представляет зави­симость чувствительности градуируемого средства измерений от частоты колебаний, а степень нелинейности - зависимость чувствительности от ам­плитуды сигнала при фиксированной частоте.

Переходная характеристика приборов устанавливает связь между заданным скачкообразно изменяющимся во времени входным сиг­налом и мгновенным значением выходного сигнала.

Инструментальная погрешность отражает конструктивные особенности измерительного преобразователя и включает погрешности его градуировки.

Методические погрешности возникают от того, что первичный преобразователь неправильно воспринимает или искажает измеряемую величину

Суммарная погрешность средства измерения, возникающая при нормальных условиях аттестации прибора (при температуре воздуха 20°С, влажности 60% и др.), называется основной погрешностью.

Дополнительные погрешности приводятся обычно в виде коэф- фициентов или функций влияния которые нормируются отдельно для каждого влияющего фактора: температуры, влажности и т. д.

Основная и дополнительная погрешности включают случайные и систематические составляющие.

Случайная составляющая погрешности измерений возникает по неизвестным причинам и проявляется в том, что при повторных измере­ниях постоянной величины получают различные се значения, т. е. имеет место некоторый разброс значений результатов измерений. Для уменьше­ния случайной составляющей погрешности измерения увеличивают число повторных измерений.

Систематическую погрешность вызывает неправильно опреде­ленная чувствительность, несовпадение градуировочных характеристик при прямом и обратном ходе. Систематические погрешности вызывают также постоянно действующие влияющие факторы.