4.2. Неметрологические характеристики си.

Кроме MX при эксплуатации СИ важно знать и такие неметрологические характеристики, как: а) характеристики взаимодействия СИ и объекта измерения; б) показатели надежности; в) стабильность СИ; г) устойчивость к климатическим и механическим воздействиям и др.

*Для оценки влияния СИ на режим работы объекта измерения вводится понятие полного входного сопротивления. Оно характеризует мощность, потребляемую от объекта измерений СИ. Допустимая нагрузка на СИ зависит от полного выходного сопротивления СИ. Чем меньше выходное сопротивление, тем больше допускаемая нагрузка на СИ.

Таким образом, для СИ работа которых характеризуется обменом энергии между ними и подключенными к их входу или выходу объектами, необходимо нормировать некоторые характеристики, отражающие свойства СИ, отбирать или отдавать энергию через свои входные или выходные цепи. Такие характеристики часто называют импедансами — полное входное и полное выходное сопротивления.

Нормирование входного и выходного сопротивлений для СИ электрических величин не является новым. При нормировании их необходимо большее внимание обращать на то, чтобы нормируемые характеристики действительно позволяли оценивать соответствующую составляющую погрешности измерений или погрешности СИ. Сложнее дело обстоит со СИ неэлектрических величин. В этой области явления обмена энергией, входные и выходные импедансы изучены недостаточно. Поэтому при разработке способов нормирования и контроля их могут потребоваться дополнительные теоретические и экспериментальные исследования для установления наиболее целесообразных способов выражения и методов контроля данных характеристик.

*Под надежностью понимают свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя с течением времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Показатели надежности нормируют для всех без исключения изделий, включая СИ.

Особенностью СИ, оказывающей влияние на их надежность, является возможность появления, так называемых, метрологических отказов. Отказ — это нарушение работоспособности изделия. Метрологические отказы, заключающиеся в потере средством измерения метрологической исправности, наступают в тот момент, когда хотя бы одна из МХ выходит за пределы установленной для нее нормы.

Два типа отказов — явные отказы функционирования и скрытые метрологические отказы обуславливают проведение различных мероприятий по поддержанию работоспособности СИ. Для явных отказов — это ремонт, для скрытых — поверка и градуировка.

4.3. Нормирование погрешностей си.

Под нормированием погрешностей СИ понимают процедуру установления границ (пределов) допускаемых значений погрешностей СИ. Если реальные погрешности СИ находятся в установленных при нормировании границах, то СИ считается метрологически исправным. При нормировании погрешностей для различных СИ используют:

- абсолютную погрешность =Х - Х_д,

- относительную погрешность = /Х,

- приведенную погрешность = /Х_N.

Погрешность реального СИ можно представить моделью, содержащей два вида погрешностей: аддитивную и мультипликативную. Если погрешность СИ в рабочем диапазоне остается примерно постоянной (≈const), то она является аддитивной. Уравнение аддитивной погрешности имеет следующий вид: _а≈const при Х_min ≤ Х ≤ Х_max. Основные причины появления аддитивной погрешности следующие: а) шумы, помехи, наводки в схеме СИ, б) дрейф нуля УПТ, в) люфты, зазоры, моменты трения в движущихся механических частях СИ.

Если погрешность СИ растет пропорционально росту измеряемой величины и при нулевом значении величины (Х=0) она равна нулю (=0), то такая погрешность считается мультипликативной. Уравнение мультипликативной погрешности имеет следующий вид: _м = k∙X, где k= const. Основная причина появления мультипликативной погрешности – неконтролируемое изменение коэффициента преобразования (чувствительности) СИ.