3. Метрологические характеристики аналоговых измерительных преобразователей

Для линейных аналоговых измерительных преобразователей нормируются следующие метрологические характеристики:

• диапазон изменения входного сигнала измерительной информации;

• коэффициент преобразования, представляется своим номинальным значением;

• входное сопротивление или импеданс с указанием номинального значения и пределов допускаемых отклонений от него;

• выходное сопротивление или импеданс с указанием номинального значения и пределов допускаемых отклонений от него;

• пределы основной относительной погрешности; при наличии существенной случайной составляющей погрешности выполняется раздельное нормирование характеристик систематической и случайной составляющих;

• пределы допускаемой дополнительной погрешности (по каждой из влияющих величин раздельно);

• одна из полных динамических характеристик, соответствующих назначению преобразователя, в обоснованных случаях допускается нормировать частные динамические характеристики с указанием номинальных значений и пределов допускаемых отклонений от них.

В соответствии с ГОСТ 8.009 случайная составляющая считается существенной, если ее среднеквадратическое значение составляет не менее 10% от общей погрешности.

Для преобразователей с незначительной нелинейностью, которая рассматривается, как причина погрешности от нелинейности, мультипликативная погрешность выделена быть не может. Поэтому для таких преобразователей основная погрешность нормируется пределом допускаемой основной приведенной погрешности, как для аналоговых приборов. Все остальные метрологические характеристики те же, что и у линейных аналоговых преобразователей. Заметим только, что в этом случае из-за нелинейности преобразователей нормируются частные динамические характеристики, чаще всего время реакции.

Для преобразователей с существенной нелинейностью нормируются те же характеристики, что и в предыдущем случае, за исключением коэффициента преобразования и полных динамических характеристик, которые не применимы к нелинейным преобразователям.

Вместо коэффициента преобразования указывается номинальная функция преобразования в виде функциональной зависимости, графика или таблицы. Отклонения реальных функций преобразования от номинальной учитываются в составе основной погрешности, нормируемой, как в предыдущем случае, в форме приведенной погрешности.

В качестве динамической характеристики нормируется, как правило, частная динамическая характеристика – время реакции.

4. Метрологические характеристики аналого-цифровых и цифроаналоговых измерительных преобразователей

Для аналого-цифровых преобразователей (АЦП) нормируются следующие метрологические характеристики:

• диапазон изменения входного сигнала измерительной информации;

• для линейных АЦП – пределы допускаемой основной относительной погрешности; при наличии существенной случайной составляющей погрешности выполняется раздельное нормирование характеристик систематической и случайной составляющих;

• для АЦП с заданной нелинейной функциональной зависимостью выходного кода от входного напряжения (тока) – предел допускаемой основной приведенной погрешности;

• входное сопротивление (импеданс);

• вид выходного кода и количество разрядов;

• цена единицы младшего разряда выходного кода;

• пределы допускаемой дополнительной погрешности;

• максимальная частота измерений (представляется в 1/с) или длительность цикла одного преобразования (представляется в с), указываются с учетом быстродействия устройств связи с компьютером и дисциплины организации этой связи;

• погрешность датирования отсчетов, указывается с учетом быстродействия устройств связи с компьютером и дисциплины организации этой связи.

Для АЦП с заданной нелинейной функциональной зависимостью выходного кода от входного напряжения (тока), указывается номинальная функция преобразования.

Класс точности АЦП с заданной нелинейной функциональной зависимостью выходного кода от входного напряжения (тока) обозначается одной цифрой, равной пределу допускаемой приведенной погрешности.

Производитель АЦП вправе нормировать основную приведенную погрешность одним числом.

Если на входе АЦП включен аналоговый инерционный преобразователь (например, фильтр), то нормируются динамические характеристики этого преобразователя, чаще всего, время реакции.

Для цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) нормируются следующие метрологические характеристики:

• вид входного кода, диапазон его возможных значений, номинальная цена единицы младшего разряда входного кода;

• диапазон изменения величины на выходе ЦАП, соответствующий диапазону значений входного кода;

• выходное сопротивление или выходной импеданс, указывается номинальное значение и допускаемые пределы отклонения от него;

• пределы допускаемой основной относительной погрешности; при наличии существенной случайной составляющей погрешности выполняется раздельное нормирование характеристик систематической и случайной составляющих;

• пределы допускаемых дополнительных погрешностей – для каждой влияющей величины нормируются раздельно;

• время реакции выходного сигнала на изменение входного кода на величину, равную 80% от диапазона значений этого кода.

В случаях, когда ЦАП проектируется, как нелинейный, указывается номинальная функция преобразования.

Основная погрешность в этом случае нормируется пределом допускаемой приведенной погрешности. Она включает в себя возможные отклонения реальных функций преобразования конкретных экземпляров ЦАП.