Раздел 7
.pdf
7. Оценка точности измерения заданного параметра
Расчет погрешности измерительного устройства и оценка точности измерения параметра
7.1 Класс точности тензорезистора определяется согласно ГОСТ 30129-96
опытным путем, поэтому принимаем погрешность ПИП 0.1%, погрешность первичного измерительного преобразователя находится по формуле:
|
|
= |
mmax пип |
= |
100 |
кг 0,1% |
= 0,1 кг |
(7.1) |
пип |
|
|
|
|
||||
|
100% |
|
|
100% |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где mмах – максимальное значение технологического параметра,
измеряемого разрабатываемым датчиком,
εпип – погрешность ПИП.
7.2 Погрешность вторичного измерительного преобразователя Учитывая то, что отклонение значения сопротивлений, входящих в состав
измерительного моста, не превышает 0.1%, и погрешность тензорезистора,
используемого для температурной компенсации, также не превышает 0.1%,
погрешность вторичного измерительного преобразователя находится по формуле
|
|
= |
m |
(2 |
|
+ |
|
) |
= |
100 кг 3 0,1% |
= 0.3 кг |
|
max |
|
r |
|
Rкомп |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
вип |
|
|
100% |
|
|
|
100% |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(7.2)
εr – допустимое отклонение сопротивлений измерительного моста.
Rкомп - допустимое отклонение сопротивления тензорезистора для температурной компенсации.
7.3 Погрешность усилителя
В =
ус |
max |
(2 |
ус |
r |
) =100 |
кг (0, 001% + 0, 4%) = |
100 кг 0, 401% |
= 0, 401 кг |
(7.3) |
|
|
= m |
|
+ 2 |
100% |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
εус – погрешность операционного усилителя, (εус = |
оу / Uвх max оу = 6 мВ / 12 |
||||||||
0,0005%), εr – суммарная погрешность резисторов ООС усилителя. |
|
|||||||||
|
|
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ |
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
Разраб. |
Поддубский Р.В. |
Лит. |
Лист |
Листов |
Провер. |
Кузнецов А.А. |
Оценка точности |
|
|
Реценз. |
|
|
|
|
Н. Контр. |
|
УО «ВГТУ» каф. ИСАП гр. Ас-5 |
||
|
|
|
|
|
Утверд. |
|
|
|
|
7.4 Погрешность универсального вольтметра
|
|
ДИ |
v |
|
V |
20 мА 0.1% |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= |
S |
|
= |
0,1604 мА / кг |
= 0,1247 кг |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||
V |
|
100% |
100% |
|
|||
|
|
|
|||||
ДИv - диапазон измерения измерительного устройства;
εV – погрешность измерительного устройства;
S – чувствительность измерения.
(7.4)
7.5 Погрешность нормирующего усилителя
|
|
= |
m |
|
2 |
|
= |
100 кг 2 0.1% |
= 0.2 кг |
|
max |
|
НП |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n |
|
|
100% |
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ΕНП – погрешность резисторов нормирующего преобразователя.
(7.5)
7.6 Погрешность дискретизации
|
|
|
ДИ |
v |
|
20 мА |
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
−1 |
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
||||
|
|
= |
|
n |
|
|
= |
10 |
|
= 0,122 кг |
d |
|
S |
|
0,1604 мА / кг |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
(7.6)
ДИv - диапазон измерения измерительного устройства; n - разрядность АЦП;
S – чувствительность измерения.
7.7 Общая абсолютная погрешность
= |
|
|
2 |
+ |
|
2 |
+ |
|
2 |
+ |
2 |
+ |
2 |
+ |
|
2 |
= |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ПИП |
|
|
|
ВИП |
|
|
|
ус |
|
|
|
|
n |
V |
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
= |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
+ |
0, 2 |
2 |
+ 0,1247 |
2 |
+ |
0,122 |
2 |
= 0.576 кг |
||||||||
0,1 |
+ 0,3 |
+ 0, 401 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
Относительная погрешность:
= |
|
100% |
= |
0,576 |
100% |
= 0,576 % |
|
m |
100 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
max |
|
|
|
|
|
(7.7)
(7.8)
Исходя из вышеприведенных расчетов можно сделать вывод о том, что наше измерительное устройство удовлетворяет всем поставленным требованиям.
Лист
УО «ВГТУ» КП.012 1-53 01 01-05 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |