Анализ погрешностей и методы повышения точности измерительных приборов и систем

.... Рис, 1.1, Структурная схема измерительного Рис. 1.2. Структурная схема измерительного прибора прямого преобразования: прибора прямого 1-7 - преобразователи, входящие в соответствующие дифференциального преобразования; параллельно включенные измерительные каналы: 1.2- преобраюватели S - выходной преобразователь измерительного устройства При реализации процесса измерительного преобразования в соответствии с этой схемой выходные сигналы идентичных измерительных цепей содержат, как правило, составляющие помех Ayi и Isyi аддитивного характера, а выходной сигнал V всего прибора или системы в достаточной мере свободен от эти.х помех вследствие взаимокомпенсации (вычитания) этих помех. Это утверждение дока­ зывается на основе следующего анализа. В случае равных чувствительностей преобразователей 1 и 2 (б, =62" б ) ' входящих в каналы измерительного пре­ образования, их выходные сигналы можно записать в виде: У) -Q{^n + л) +Дз'р = Qi^a - ^') + 4V:; V = .V, - у. = 0 ( х - „ +х ) + Л у , - - х ) + A j ' , = 2Qx + ( Д у , - A v , ) . (1.26) (1.27) В результате применения структурного построения (рис. 1.2) процесса измерения может быть повышена помехоустойчивость, существенно уменьшень! аддитивные помехи н в 2 раза увеличена чувствительность измерительного прибора. Способ уравновешивающего измерительного преобразования сигналов .ха­ рактеризуется сопоставлением входного сигнала (или одного из промежчточных информативных сигналов в начальной части измерительной цепи) с некоторым опорным сигналом или уравновешивающим компенсируюишм сигнгшом, сфор­ мированным встречно-параллельной измерительной цепью. Реализация этого способа может быть осуществлена н двух различных режимах - статическом или астатическом режиме уравновешивания. Первый из режимов характеризуется наличием, а второй - отсутствием статической погрешности на выходе измерительного прибора при скачкообразном измене­ нии входного сигналах. Для приборов и систем уравновешивающего преобразо­ вания, которые иногда называют компенсационными, характерно наличие цепей прямого и обратного преобразования. При этом цепи прямого и обратного пре­ образования состоят из нескольких последовательно соединенных преобразова­ телей или функциональных звеньев, которые в результате образуют замкнутую встречно-параллельную структуру связи (например, как показано на рис. 1.3). 18