Метрологические характеристики

Расчёт класса точности

Класс точности является обобщённой метрологической характеристикой средств измерений (СИ) и определяется пределами допускаемых погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на точность измерений. Класс точности указывается в сопроводительной документации на СИ или на шкале отсчётного устройства в виде обозначения, соответствующего форме выражения пределов допускаемой основной погрешности по ГОСТ 8.401-80.

Исходные данные:

- верхний предел измерений.

Предпочтительное значение измеряемой величины x должно соответствовать примерно 0.75 от верхнего предела измерений:

Предел допустимых основных погрешностей пьезоэлектрических преобразователей возьмем из таблицы (ГОСТ 3044-74)

Где слагаемое является аддитивной составляющей, а слагаемое - мультипликативной.

b=

Расчёт численного значения класса точности сводится к определению постоянных c и d с учётом, что 2<c/d<20, с и d найдем по формулам:

;

,

где c и d – положительные числа.

Значение с для приборов переменного тока должно находиться в пределах 0.01<c<0.1.

Полученное значение с=0.04 входит в заданные пределы.

Класс точности:

Пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формуле:

Абсолютная погрешность

Определение выходного кода и его параметров

Выходной код и его параметры выбираются по ГОСТ 26.014-81 «ЕССП. Средства измерений и автоматизации. Сигналы электрические кодированные входные и выходные».

На вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с выхода аналогового канала поступает сигнал S с некоторой погрешностью; АЦП за счёт квантования аналогового сигнала вносит дополнительную погрешность. В результате величина Z на выходе АЦП будет иметь некоторую погрешность. При аддитивном характере составляющих погрешности и результирующая погрешность будет определяться как:

Суммарное среднее квадратическое отклонение (с.к.о.) погрешности преобразования:

, (1)

где: - с.к.о. погрешности аналогового сигнала;

- с.к.о. погрешности АЦП за счёт квантования;

∆S - шаг квантования, которому соответствует погрешность

Здесь, т.к.для входного сигнала принят закон равномерного распределения.

Влияние составляющей, распределённой равномерно, приводит в их композиции к уменьшению доверительных интервалов при заданной доверительной вероятности по сравнению с нормальным законом. Если отношение 0.5∆S/δs=0.1…1.0, то доверительный интервал ±1.7δz имеет доверительную вероятность P=0.98. При отношении 0.5∆S/δs<0.1 при Р=0.99 доверительный интервал будет равен ±2δz.

При отсутствии систематических погрешностей и принятии допущения о том, что случайная погрешность распределена нормально, можно установить зависимость между приведённой допускаемой погрешностью γ и с.к.о. этой погрешности.

При этих условиях 95% значений случайной погрешности находится в пределах от -2δs до +2δs.

Примем

,

откуда

Если с.к.о. погрешности от квантования принять равным δs,то

суммарное с.к.о. в результате квантования согласно (1) увеличивается на 41% по сравнению c δs.

Если принять ∆S=δs, суммарное с.к.о. увеличивается только на 4%,т.е. в этом случае квантование почти не изменит с.к.о. суммарной погрешности. Этому соотношению примерно соответствует минимально допустимое отношение с/d=2, установленное ГОСТ 14014-82 и соответствующее равенству аддитивной и мультипликативной составляющих погрешностей.

Шаг квантования (цена единицы младшего разряда кода)

где;

;

Номинальное число ступеней квантования (разрешающая способность)

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Цифровой дозиметр
Радиоактивность - это способность некоторых природных элементов (радия, урана, тория и др.), а также искусственных радиоактивных изотопов самопроизвольно распадаться, испуская при этом ...

Управление смарт-картами с применением персонального компьютера
Смарт-карты в наше время нашли широкое применение в метро, таксофонах, банках, в секретных объектах, в программах для ПК где нужен физический ключ для её запуска. Так как смарт-карты ...

Моделирование работы приемника циклового синхросигнала аппаратуры ЦСП
В настоящее время всё более широкое распространение получают цифровые методы передачи и обработки информации. В большинстве развитых стран выпускается и постоянно совершенствуется оборуд ...

Основные разделы

Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru