- •«Северный (Арктический) федеральный университет имени м.В. Ломоносова»
- •2014 Оглавление Введение………………………………………………….2
- •§ 1 Основные понятия об управлении, автоматизации управления и регулировании. Системы автоматического управления (сау) и системы автоматического регулирования (сар). Задачи автоматизации
- •1.2 Классификация сар
- •По виду задающего воздействия g(t) замкнутые сар делятся на:
- •§2 Математический аппарат исследования линейных систем автоматического регулирования
- •§ 3 Передаточные функции линейных звеньев
- •§ 4. Алгебра передаточных функций (пф). Основные соединения линейных звеньев.
- •§5. Алгебра пф . Многоконтурная линейная одномерная сау
- •§ 6. Передаточные функции линейных систем.
- •§7 Временные характеристики линейных звеньев
- •§8 Частотные характеристики линейных систем
- •§9 Типовые звенья линейных систем и их динамические характеристики
- •§9.1 Позиционные звенья
- •5. Консервативное звено
- •§9.2 Интегрирующие звенья
- •2. Инерционное интегрирующее звено
- •3. Изодромное звено
- •§ 9.3 Дифференцирующие звенья
- •1. Идеальное дифференцирующее звено
- •2. Инерционное дифференцирующее звено
- •§ 9.4 Звено запаздывания
- •§10. Типовые объекты регулирования и их свойства.
- •10.1. Одноёмкостный объект с самовыравниванием
- •§ 10.2 Одноемкостный объект без самовыравнивания.
- •§10.3 Многоемкостные объекты с самовыравниванием
- •§10.4 Многоемкостные объекты без самовыравнивания.
- •§10.5 Объекты регулирования с запаздыванием
- •§11. Законы регулирования и регуляторы
- •§ 11.1 Пропорциональный регулятор
- •§11.2 Интегральный регулятор
- •§ 11.3 Пи-регулятор
- •§11.4 Пропорционально-дифференциальный (пд-регулятор)
- •§ 11.5 Пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид) регулятор
- •Раздел 4. Автоматизированные системы контроля технологических параметров
- •Глава 8. Государственная система приборов
- •8.1 Принципы построения и классификация
- •8.2 Блочно-модульный принцип построения средств гсп
- •8.3. Конструктивные особенности средств измерений
- •Глава 9. Обзор си технологических параметров
- •9.1. Обзор си температуры
- •9.2. Обзор си давления
- •9.3. Обзор си расхода
- •9.4 Обзор си уровня
- •9.5. Аналитические измерения
- •Глава 10. Расчёт основных погрешностей измерительных цепей
- •10.1. Класс точности си
- •10.2. Расчёт погрешностей измерительных цепей
Глава 10. Расчёт основных погрешностей измерительных цепей
10.1. Класс точности си
Для некоторых видов СИ нормирование МХ осуществляют путем указания класса точности.
Класс точности СИ – обобщенная МХ данного типа СИ, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Способ выражения класса точности зависит от формы представления инструментальной погрешности.
Класс точности конкретного типа СИ устанавливают в стандартах технических требований (условий) или в других нормативных документах. СИ с двумя и более диапазонами измерений одной и той же физической величины допускается присваивать два и более класса точности. СИ, предназначенным для измерений двух и более физических величин, допускается присваивать различные классы точности для каждой измеряемой величины.
ГОСТ 8.401–80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования» устанавливает общие положения деления СИ на классы точности, обозначения классов точности и способы нормирования метрологических характеристик, комплекс требований к которым зависит от класса точности СИ.
В качестве основных ГОСТ 8.401–80 устанавливает три вида классов точности СИ:
- предел допускаемой абсолютной погрешности Δд в единицах измеряемой величины или делениях шкалы:
а) ∆д = ±a;
б) ∆д = ±(a + bx),
где x – значение измеряемой величины или число делений, отсчитанное по шкале; a и b – положительные числа, не зависящие от х.
- предел допускаемой относительной погрешности δд :
а)
б) ,
где xmax – конечное значение диапазона измерения; x – текущее значение измеряемой величины; c и d – относительные постоянные величины.
128
- предел допускаемой приведенной погрешности γд:
γд = ±
где хN – нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и ∆д, принимаемое равным:
- конечному значению шкалы прибора, если нулевая отметка находится слева, в начале шкалы: хN = xmax; xmin ≠ 0;
- разнице конечных значений шкалы, если нулевая отметка отсутствует:
хN = xmax – xmin; xmin ≠ 0;
- сумме конечных значений шкалы, если нулевая отметка находится внутри шкалы: хN = xmax + xmin; xmin < 0;
- номинальному значению измеряемой величины, если такое установлено: хN = xnom.
В табл. 8 приведены возможные варианты обозначений классов точности (цифровые значения даны в качестве примера).
Таблица 8. Обозначения классов точности
№ п/п |
Пример обо-значения класса точности |
Предел допускаемой погрешности |
Форма выражения погрешности |
1 |
0, 5 |
γд = ± 0, 5% |
Максимальная относительная приведённая погрешность, где Хн – диапазон в единицах измеряемой величины |
2 |
1,0
|
γд = ± 1% |
То же, но диапазон равен длине шкалы или её рабочей части |
3 |
1,5
|
δд = ± 1, 5 % |
Постоянная относительная погрешность. Тогда Δд=δд· Х/100 |
4 |
0,5/0,1 |
Относительная погрешность, возрастающая с уменьшением измеряемой величины | |
5 |
А, В или С |
Значение погрешности рассчитывается по формулам, приведённым в документации (ГОСТе) на данное СИ |
Максимальная абсолютная погрешность ± Δд. На СИ указана одна из данных латинских букв |
129
В соответствии с ГОСТ 8.401–80 значения классов точности должны соответствовать нормальному ряду:
(1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6) ∙ 10n , где n = -3; -2; –1; 0.
Классы точности присваивают СИ при их разработке с учетом результатов государственных приемочных испытаний.
Из обозначений классов точности, приведённых в табл. 2.2, наиболее часто встречаются обозначения № 1, 4 и 5.
Пример: Термопреобразователь сопротивления ТСМ – 1388 имеет маркировку 50М/С. Первые три знака 50М означает, что данное СИ имеет линейную НСХ с начальным значением сопротивления 50 Ом, крутизна которой определяется температурным коэффициентом сопротивления меди. Знак С определяет класс точности СИ (табл.8 , №5).
Согласно таблице 10.2, абсолютная допускаемая погрешность для данного ТС класса С рассчитывается по формуле:
где θизм – текущая температура.
Таблица 10.2 Технические данные преобразователей сопротивления
Тип ТС |
Обозначение класса точности |
Формулы для определения отклонений Δθ, ◦С |
Температурный диапазон, ◦С |
ТСП |
А В С |
-220…850 -220 …1100 -100…300 | |
ТСМ |
А Б С |
-50…120 -50…200 -50…200 |
Пример: Класс точности СИ 0,5/0,1. Определить абсолютную и относительную погрешности СИ. В этом случае сначала вычисляется относительная погрешность результата измерения (табл.8, №4) по формуле:
,
А затем находится значение абсолютной погрешности по формуле:
где х текущее значение измеряемой величины.
130