Калібрування

•Калібруванням називається експериментальне визначення та уточнення характеристик передавальної функції (ПФ)

•Потрібне, коли ПФ наперед невідома

•Також потрібне, коли допуски пристрою повинні в реалі бути меншими, ніж ті, що визначені виробником

•Приклад: використати термістор з 5% похибки в діапазоні від 0 до 100 C для вимірювання температури з точністю до ±0.5 C.

•Единий шлях для реалізації цього є визначення ПФ пристрою

Калібрування

•Є два методи:

•a. ПФ наперед відома:

–Визначити крутизну ПФ з двох відомих значень для двох вхідних сигналів, якщо ПФ лінійна

–Виміряти вихідний сигнал

–Порахувати крутизну та точку перетину у V=aT+b

–Якщо ПФ комплексна, то потрібно більше точок: V = aT + bT2 + cT3 + d

–4 виміри для обрахунку: a,b,c,d

–Точки потрібно вибирати оптимально: у випадку лінійної ПФ вжити точки коло країв діапазону. В протилежному випадку взяти кілька точок на інтервалі найбільшого відхилення

Калібрування

•b. ПФ невідома:

–Виміряти вихід Ri для мінімально прийнятної кількості точок Ti

–Використовувати весь діапазон

–Виміряти найкращий спосіб лінеаризації

(наприклад, методом найменших квадратів)

–При потребі використати поліноміальне наближення

–При великій кількоті точок використати кусково- лінійну апроксимацію.

Калібрування

•Калібрування інколи буває на вимогу

•Дані про калібрування зазвичай надаються виробником

•Процедури калібрування можуть бути включені до документації по проектуванню

•Похибки калібрування повинні бути оціненими та визначеними

Роздільча здатність

•Роздільчою здатністю (РЗ) називається мінімальний крок зміни аргумента ПФ, на який вона може реагувати.

•Приклад: цифровий вольтметр з кроком 0.1В використовується для виміру вихідного сигналу давача. Зміна параметрів середовища на вході давача, яка спричинить зміну значення вольтметра на 0.1В, і є роздільчою здатністю системи давач-вольтметр.

Роздільча здатність

•Визначається всією системою, не тільки давачем

•Власне РЗ давача може бути вищою за РЗ системи в цілому

•Давач передає свої результати підситемі аналізу, убдь-яка з цих підсистем може бути критичною для РЗ

•РЗ може визначатися одиницями вимірюваної величини (0.5 C для давача температури, 1 mT для давача магнітного поля, 0.1mm для давача відстані і т.д.) або ж може бути відносною (0.1%, наприклад).

Роздільча здатність

•В цифрових системах РЗ може бути в бітах

•в аналогових системах вихід не дисткретний та РЗ може бути визначена як нескінченно мала

•РЗ актюатора – найменша можлива зміна на його виході

•Приклад: кроковий електродвигун може виконувати 180 кроків в одному оберті. Його РЗ становить, таким чином, 2

•Градуйований аналоговий вольтметр має РЗ, еквівалентну ціні його поділки (вища РЗ доступна тим, хто легко інтерполюють між поділками)

Інші параметри

•Надійність: статистична міра якості пристрою, що показує його можливість стабільно виконувати свої функції на протязі певного часу або певної кількості робочих циклів.

•Подається у годинах, роках або циклах

•Зазвичай надається виробником пристрою

•Базується на тестуванні життєвого циклу

Інші параметри

• Нечутлива зона: відсутність

адекватної реакції коло амплітудних значень на вході.

•В цьому діапазоні вихід стабільний

•В цій зоні оперування пристрою небажане якщо не дозволена низька чутливість

Інші параметри

•Живлення (excitation - “накачка”): електрична енергія, необхідна для функціонування давача чи актюатора

•Може визначати діапазон напруг, в якому працювамиме пристрій, діапазон струмів, розсіювання енергії, максимальну “накачку” як функцію температури, а інколи і частоти

•Є частиною документації до пристрою

•Визначає нормальні умови роботи давача

•Недотримання вимог може призвести до некоректних результатів чи пошкодження пристрою