Анализ погрешностей и методы повышения точности измерительных приборов и систем

2.7. Пример исследования статических погрешностей измерительного устройства Методику исследования статической точности измерительных приборов и систем рассмотрим на примере термоанемометрического датчика аэродинами­ ческих углов, принципиальная, структурно-функциональная и структурная схемы и характеристики которого приведены в разделе 1.6. Термоанемометрические ДАУ без специальных мероприятий по повыше­ нию точности не обеспечивают требуемые метрологические характеристики. Как и многим измерительным устройствам, им свойственны случайные и систе­ матические погрешности, которые разделяют на статические и динамические, методические и инструментальные. Методическая погрешность термоанемометрического ДАУ, как и флюгер­ ных, пневмомеханических или других пневматических измерителей, связана с тем, что он измеряет не истинный, а местный аэродинамический угол. Зависи­ мость между ними является функцией числа М полета и устанавливается в ре­ зультате летных исследований для конкретного типа ЛЛ и места установки на нем датчика. В соответствии с полученной зависимостью известными спосо­ бами, приведенными в работе [9], проводят учет или коррекцию методической погрешности с требуемой для практики точностью. Методика оценки систематических составляющих термоанемометриче­ ского ДАУ рассмотрена в работе [9]. Однако отсутствие соотношений, отражаю­ щих зависимость составляющих погрешности от конструктивных параметров и условий эксплуатации ДАУ, затрудняет анализ и разработку эффективных ме­ тодов их уменьшения. Важным вопросом при проектировании термоанемомет­ рического ДАУ является оценка случайных и динамических погрешностей. Исследования показывают [9], что инструментальные погрешности термо­ анемометрического ДАУ обусловлены неидентичностью ветвей дифференци­ альной измерительной цепи, изменениями температуры и состояния окружаю­ щей среды, условий и характера обтекания аэродинамического преобразователя, загрязнением пневмоканалов и рабочей части ТАР, нестабильностью ТАР и других элементов, а также погрешностями следящего привода и устройства съема сигналов. При нормируемых условиях эксплуатации возможно выделить система­ тические составляющие погрешности, тогда как в процессе полета они являются детерминированными функциями случайных аргументов, которыми являются внешние условия и параметры входного процесса, например скорость набегаю­ щего потока. Эти факторы, в общем случае, являются случайными процессами во времени, поэтому вызываемые ими составляющие погрешности являются слу­ чайными. Молшо показать, что случайные погрешности в доминирующем своем боль­ шинстве состоят из систематических, причем последние нередко порождают 67

RkJQdWJsaXNoZXIy MTY0OTYy