Чутливість. Поріг чутливості. Похибка нуля.
Чутливість
- відношення зміни вихідної величини
ДУ засобу вимірювання до зміни вхідної
величини АХ, що її викликає,
Тобто чутливість характеризує здатність засобу вимірювання реагувати на зміну вхідного сигналу.
При лінійному рівнянні перетворення (3.2) (перетворювач з лінійною характеристикою) S = соті (шкала ЗВ рівномірна), у протележному випадку (перетворювач з нелінійною характеристикою) шкала нерівномірна S Ф соті. У такому випадку чутливість є функцією вхідної величини X (іноді називають диференціальною чутливістю), її визначають
Для характеристики ступеня нелінійності ВП і ВПЕ часто використовують поняття відносної чутливості Sв під якою розуміють відношення чутливості в деякій довільній точці статичної характеристики при X не рівне 0 до чутливості в нульовій точці Х = 0.
Крім чутливості, ЗВ характеризується порогом чутливості та зоною нечутливості. Поняття чутливості не слід ототожнювати з поняттям «порогу чутливості».
Поріг чутливості - найменше значення вимірюваної величини, яке може бути зареєстроване засобом вимірювання. Поріг чутливості має розмірність вимірюваної величини, а розмірність чутливості визначається відношенням розмірностей вихідної та вхідної величин. Поріг чутливості залежить від рівня завад, “шумової” напруги, від тертя, люфтів тощо. Зміна зовнішніх умов експлуатації ЗВ у порівнянні з умовами його градуювання призводить до зміни величини порогу чутливості й зумовлює появу похибки (зміни положення нуля чи нульового рівня вихідного сигналу ЗВ). Але навіть за незмінних умов експлуатації ЗВ у результаті неминучих процесів старіння і зносу елементів перетворювачів виникає зміщення нульового рівня, тобто виникає похибка нуля. При виникненні цієї похибки рівняння перетворення ЗВ набуде вигляду:
де у — похибка нуля.
У більшості засобів вимірювання для боротьби з похибкою нуля передбачено органи регулювання, встановлення “нуля”.
Динамічні характеристики засобів вимірювання.
Динамічні характеристики відповідають динамічному режиму роботи ЗВ, при якому величина, що піддається перетворенню, є функцією часу, тобто процесом. Такий процес характеризує динаміку перетворення вхідного сигналу X(t) у вихідний сигнал Y(t ). Модель такого перетворення запишемо у вигляді
Y(t) = AX(t),
де А — оператор динамічної системи (ЗВ), поняття якого є узагальненням поняттям коефіцієнта перетворення й охоплює відповідні математичні та логічні операції, необхідні для перетворення процесу X(t) у процес ПО- Конкретний вигляд оператора визначається структурою та параметрами ЗВ як динамічної системи.
Якщо такий оператор задовольняє вимоги лінійності (має властивість адитивності та однорідності), то він є лінійним і динамічна система, яку він описує, є лінійною системою. У протилежному випадку оператор нелінійний і відповідно система нелінійна. Систему, параметри якої не залежать від часу, називають стаціонарною, а якщо параметри залежать - то нестаціонарною.
Теоретично всі реальні динамічні системи є нелінійними, нестаціонарними системами з розподіленими параметрами (системи описують функціями багатьох змінних). Але практично більшість із динамічних систем можна розглядати як лінійні стаціонарні системи із зосередженими параметрами (системи описують функціями однієї змінної), за винятком тих, у яких нелінійність покладена в основу принципу їх дії.