3.1.6. Особенности поверки измерительных преобразователей и информационно-измерительных систем

Измерительный преобразователь преобразует физическую величину одного вида в физическую величину другого вида (рис. 3.16).

х у

Рис. 3.16

Основной характеристикой ИП является функция преобразования

у = f (х).

Измерительный преобразователь считается годным, если эта функция находится в заданных границах (рис. 3.17). Здесь 1 - реальная функция преобразования; 2 - заданные границы, определяемые классом точности.

у

1 - у = f (х)

2

х

Рис. 3.17

Поверка ИП производится двумя способами:

1) входная величина задается образцовой мерой, а выходная величина измеряется образцовым прибором;

2) входная и выходная величины измеряются образцовыми приборами.

Примеры

1. Поверка измерительного преобразователя линейных перемещений. Схема поверки (рис. 3.18). Здесь 1 - микрометрический винт; 2 - измерительный преобразователь; 3 - вольтметр.

1 2 3

Рис. 3.18

Измерительный преобразователь воспроизводит функцию

U_вых = f (l),

где l - линейное перемещение измерительного штока. l задается микрометрическим винтом 1, выполняющим роль меры перемещения. Выходное напряжение измеряется образцовым вольтметром 3.

2. Поверка датчика температуры. Схема поверки (рис. 3.19).

Датчик температуры воспроизводит функцию U_вых = f (t ^o).

Входная и выходная величины измеряются образцовыми приборами.

2 3 4 1 - термостат;

2 - образцовый термометр;

3 - поверяемый датчик

температуры;

. . . . . 1 4 - образцовый вольтметр.

. . . . . .

U . . . . .

. . . . . .

Рис. 3.19

Датчик температуры может также поверяться по реперным точкам, которые будут выполнять функции образцовых мер.

При поверке измерительных преобразователей должно выполняться условие

,

где - относительная погрешность заданной входной величины; - относительная погрешность измерения выходной величины; - допустимая погрешность измерительного преобразователя, определяемая классом точности; к - коэффициент запаса.

Особенность поверки информационно-измерительных систем (ИИС). Правила поверки ИИС установлены стандартом. ИИС обычно содержат несколько измерительных каналов. Каждый канал поверяется в отдельности, а также определяется взаимное влияние измерительных каналов друг на друга.

Поверка ИИС может быть комплектной или поэлементной.

При комплектной поверке заранее рассчитываются допустимая погрешность всего измерительного канала, его класс точности, и проводится поверка всего измерительного канала в целом.

При поэлементной поверке каждый измерительный преобразователь поверяется в отдельности. Поверка ИИС, как правило, должна быть автоматизирована на основе использования собственных вычислительных средств, встроенных образцовых средств и образцовых источников сигналов.

Встроенные образцовые средства и образцовые источники сигналов должны также поверяться.

Определение взаимного влияния измерительного канала ИИС. Рекомендуется следующая методика. В одном из каналов устанавливается нулевой входной сигнал и определяется погрешность другого канала в трех точках диапазона измерения. Затем в первом канале устанавливается 100%-ный входной сигнал, и опять определяется погрешность второго канала в тех же контрольных точках.

Результат испытаний считается положительным, если выполняется условие

,

где Δ₁ - погрешность второго измерительного канала при первом эксперименте; Δ₂ - погрешность второго измерительного канала при втором эксперименте; Δ_Д - допустимое значение погрешности измерительного канала; λ - допустимый коэффициент влияния, допускается λ ≤ 0.2.

Аналогично определяется взаимное влияние других каналов.

Обычно поверка ИИС проводится в следующем порядке.

1. Проверяются комплектность и состояние технической документации.

2. Проводится внешний осмотр системы.

3. ИИС опробывается в действии.

4. Проводится поверка измерительных каналов.

5. Определяется взаимное влияние измерительных каналов.

6. Поверка заканчивается составлением свидетельства о поверке по установленной форме.