3.4. Инструментальные погрешности.

Инструментальные погрешности (ИП) - погрешности, вызванные недостатками элементов конструкции АСК. Методы их уменьшения целесообразно рассматривать применительно к конкретным видам инструментальных погрешностей.

а) ИП вызваны трением подвижных частей в измерительных, исполнительных и преобразующих элементах АСК. Для уменьшения таких ИП подбирают сопряженные пары из специальных материалов, улучшают качество обработки трущихся поверхностей, уменьшают затяжку пружин, выбирающих люфты.

б) ИП вызваны зазорами между сопряженными подвижными частями элементов АСК. Целесообразно применение специальных пружин (или волосков), выбирающих люфты.

в) ИП вызваны тряской и неуравновешенностью подвижных частей. Применяют тщательную балансировку подвижных частей АСК, если предполагается, что она будет работать в условиях тряски.

г) ИП вызваны упругими последствиями воздействия. К таким последствиям относятся: изменение внутренней структуры материалов элементов АСК, запаздывание показаний, явления упругого гистерезиса (т.е. зависимости изменения свойств материала от направления). Ярким примером гистерезиса может служить кривая намагничивания ферромагнетиков; если элементы, применяемые в АСК, изготовлены из таких материалов, они могут не сразу возвращаться или вообще не возвращаться в первоначальное состояние после снятия воздействия. Для уменьшения погрешностей, вызванных гистерезисом, подбирают материалы с меньшей площадью гистерезиса (например, пермаллой), для уменьшения погрешностей, вызванных остаточной деформацией - специальные сплавы. Следует отметить, однако, что полное устранение ИП такого вида невозможно.

д) ИП вызваны влиянием температуры (т.н. температурные инструментальные погрешности). Влияние температуры на элементы АСК выражается в изменении свойств материалов, из которых они изготовлены: модуля упругости, коэффициентов линейного (объемного) расширения и т.д. Для уменьшения таких погрешностей применяют температурные компенсаторы, материалы с мало зависимыми от температуры свойствами, специальные смазки, разрабатывают механизмы, не требующие смазок.

е) ИП вызваны нестабильностью характеристик устройств АСК или материалов, из которых они изготовлены. Особого внимания в этом отношении заслуживают электронно-ионные и полупроводниковые устройства. Уменьшение таких погрешностей АСК возможно только на стадии изготовления устройств и элементов системы: разработаны, в частности, специальные технологии, позволяющие получать жесткие стабильные характеристики с малым разбросом значений параметров.

3.5. Погрешности отсчета.

Погрешности отсчета - погрешности, вызванные субъективными причинами. Этот термин характерен для систем, где исполнительный элемент выполнен в форме показывающего элемента (например, стрелки).

Несмотря на то, что субъективные причины могут быть самыми разнообразными (начиная от освещенности помещения и кончая личными склонностями оператора), наиболее распространенную из них выделить довольно просто. Это расположение оператора относительно показывающего прибора. В случае со стрелкой, если считать, что расстояние от стрелки до шкалы равно X, а угол, под которым оператор смотрит на стрелку, равен β, погрешность отсчета может быть определена по формуле

y = Xtg (3.1)

Такую погрешность отсчета называют параллаксом. Предлагается несколько способов ее уменьшения, наиболее распространенный из которых -размещение стрелки как можно ближе к шкале. Другие способы, основанные на стандартизации угла β, получили меньшее распространение.