6.2.3 Третий метод расчета

При существенной случайной составляющей погрешности АСИ в состав метрологических характеристик (MX), нормируемых по ГОСТ 8.009-84, помимо пределов допускаемой систематической составляющей основной погрешности АСИ + , входит предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной погрешности . По этим двум MX определяют нижнюю и верхнюю границы интервала, в котором с вероятностью Р находится погрешность ИК для реальных условий эксплуатации, по формуле:

, (6.28)

где:

— математическое ожидание суммарной погрешности ИК для реальных условий эксплуатации, которое определяется в соответствии с формулами (6.1 - 6.9);

К_н — коэффициент Стьюдента;

— среднее квадратическое отклонение суммарной погрешности для реальных условий эксплуатации, которое определяется в соответствии с формулами (6.10 - 6.16).

6.3 Пути снижения погрешностей измерения

Наиболее важным заданием усовершенствования средств измерения (СИ) является уменьшение всех составляющих его погрешностей, т. е. повышение точности наиболее важного показателя качества измерения. Причины появления погрешностей СИ могут быть сведены в такие группы:

влияние внешних факторов (температура окружающей среды, напряжённость внешнего магнитного и электрического полей, вибрации);

влияние внутренних факторов (изменение сопротивлений, ёмкостей, индуктивностей элементов схемы, собственные шумы);

влияние неинформационных параметров входного сигнала (частоты во время измерения сигналов переменного тока, уровня сигнала во время измерения фазы или периода).

Для повышения точности каналов автоматических информационно-измерительных систем и систем управления (АИУС) используют различные методы, которые можно разделить на две группы:

1. методы предупреждения появления данной погрешности;

2. методы снижения уровня существующей погрешности.

К первой группе можно отнести конструкторско-технологические, защитно-предупредительные методы. Эти методы наиболее удобны, так как предупреждают появление погрешности или снижают её уровень наиболее простыми путями при минимальном структурном усложнении СИ; их стремятся использовать в первую очередь. Конструкторско-технологические методы предусматривают использование элементов и узлов более высокого качества со стабильными параметрами. Примером может быть использование манганиновых резисторов для уменьшения температурной погрешности, использование плёночных резисторов для уменьшения частотной погрешности, изготовление полупроводниковых элементов на общей подложке. Защитно-предупредительные методы предназначены для уменьшения влияния внешних факторов путём уменьшения их изменения в локализованном пространстве. Это термостабилизация, экранирование, стабилизация, например напряжения питания и и.д. Примерами таких методов могут могут быть: магнитное или электростатическое экранирование, амортизация для защиты от вибраций и др.

К другой группе относят методы коррекции, статистической минимизации погрешностей. Эти методы основаны на выявлении уже существующих погрешностей аналитическим или экспериментальным путём и их учёте во время обработки конечного результата измерения или снижении в процессе измерения. Примерами такого метода могут быть: уменьшение случайных погрешностей методом временного или пространственного усреднения результатов многоразовых измерений, уменьшение погрешностей квантования путём корректирования погрешностей измерительных преобразователей и каналов. Эти методы наиболее эффективны при выявлении систематических или случайных погрешностей, которые медленно изменяются.