Анализ погрешностей и методы повышения точности измерительных приборов и систем

При анализе динамических характеристик измерительных приборов и сис­ тем используют следующие типовые входные воздействия: 1. Единичная функция 1[?] (функция включения, или функция Хевисайда), реакция на которую характеризует переходный процесс (переходную характери­ стику прибора): z{t) = L-'{W{p)lp], (1.15) где Z,^' - символ обратного преобразования Лапласа. 2. Входное воздействие в виде 5-функции (функции Дирака), реакция на которую характеризует импульсную характеристику прибора (системы): h(t) = L-'{W{p)]. (1.16) 3. Гармоническая функция x{t) =Хт е где Х„, и а — амплитуда и круго­ вая частота изменения входного сигнала. Выходной сигнал Y(t) измерительного прибора, рассматриваемого в виде линейной системы, таюке изменяется по гар­ моническому закону = (1.17) где ¥ „, - амплитуда; (р((о) - фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному. В этом случае частотные свойства измерительного прибора (системы) оп­ ределяются его комплексной чувствительностью (частотной передаточной функцией) l>F(/'co) = ^(co)e"*""'. (1.18) Зависимость модуля частотной передаточной функции от частоты ^(со) определяет амплитудно-частотную характеристику прибора (системы), а зави­ симость ее аргумента от частоты ф(сй) - фазочастотную характеристику. К важным динамическим характеристикам измерительных приборов относят время установления показаний - промежуток времени, прошедший с момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклоне­ ние указателя от установившегося значения не превышает 1,5% длины шкалы [4]. Для многих измерительных приборов это время не превышает 4 с. Временем установления показаний характеризуются показывающие приборы, имеющие указатель и шкалу. Для цифровых приборов указывается время измерения, отсчи­ тываемое от начала измерения или изменения измеряемой величины до получения результата на отсчетном устройстве с нормированной погрешностью. Обычно стремятся иметь приборы, обеспечивающие малые времена установления пока­ заний (в случае цифровых приборов - малые времена измерения). Весьма важной характеристикой измерительных приборов и систем явля­ ется надежность. Надежность прибора (системы) - способность сохранять заданные харак­ теристики при определенных условиях в течение заданного времени. Выход зна­ чения параметров и характеристик прибора за пределы нормы считается отказом. 14