Вопрос 24. Понятия: размах и вариация.

Размахом (непостоянством) R выходного сигнала измерительного преобразователя (показаний измерительного прибора) называют разность между наибольшим и наименьшим значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины и полученными при многократном и одностороннем подходе к этому значению, т.е. при постепенном увеличении или уменьшении измеряемой величины (только при прямом или обратном ходе).

Размах характеризует ширину заштрихованных полос (рис. 2.3), определяющих случайную погрешность при значении измеряемого параметра, равном X_i.

Вариацией W выходного сигнала измерительного преобразователя (показаний измерительного прибора) называют среднюю разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины, полученными при многократном и двустороннем подходе к этому значению, т.е. при постепенном увеличении и последующем уменьшении измеряемой величины (иначе говоря, при прямом и обратном ходе):

W = Y_пр - Y_обр .

Приведенная вариация показаний (в процентах)

.

Вопрос 26. Номинальная и реальная функции преобразования измерительных устройств.

Для измерительных устройств принято различать номинальную и реальную функции преобразования.

Номинальной функцией пребразования наз. ф-ию преобр., кот. приписана измер. устр-ву данного типа, указана в его паспорте и использ. при вып. с его пом-ю измерений.

Реальной функцией преобразования называют ту функцию преобразования, которой обладает конкретный экземпляр измерительного устройства данного типа.

Из-за несовершенства конструкции и технологии изготовления реальная функция преобразования измерительного устройства отличается от номинальной. Это отличие и определяет погрешность данного измерительного устройства. Отклонения реальной характеристики от номинальной различны и зависят от значения измеряемой величины.

На рис.2.3 в качестве примера показаны номинальная Y_н=f_н(X) и реальная Y_р=f_р(X) ф-ии преобразования измерит. преобразователя с линейной статической характеристикой.

В общем случае реальная функция преобразования имеет форму петли гистерезиса (от греч. hysteresis - "запаздывание"), для которой характерно несовпадение реальной ф-ии преобразования при увеличении (прямой ход) и уменьшении (обратный ход) измеряемой величины. Причинами гистерезиса являются люфт и сухое трение в механических передающих элементах, гистерезисный эффект в ферромагнитных материалах, внутреннее трение в материалах пружин, явление поляризации в электрических элементах и т.д. Существенным при этом явл. тот факт, что форма получаемой петли реальной функции преобразования зависит значения измеряемой величины, при котором после постепенного увеличения последней начинается ее уменьшение.

Под действием влияющих величин реальная функция преобразования изменяет свое расположение и форму. На рис. 2.3 для примера показаны два ее расположения, нанесенные сплошной и пунктирной линиями. При нормальных условиях эксплуатации измерительного устройства все изменения формы реальной функции преобразования не выходят за пределы заштрихованных полос как для верхней, так и для нижней ее ветвей. Если влияющие величины, вызывающие изменения положения и формы функции преобразования, при измерении не выявляются, то рассматриваемое явление определяется как невоспроизводимость и характеризует случайную погрешность измерительного устройства. При этом используют понятия "размах" и "вариация".