Погрешностью квантования

Точность измерения одним прибором прямого действия оценивают относительной погрешностью (измерительного прибора), которая равна отношению абсолютной погрешности измерительного прибора А к истинному значению измеряемой им величины х:

500 кгц, только погрешностью измерительного времени. Максимальная частота работы счетчиков на электронных лампах составляет около 10 Мгц, а на транзисторах 1 Мгц, однако, используя метод преобразования частоты (см. § 23-3), можно измерять и более высокие частоты.

1. Погрешностью измерительного прибора. 2. Несоответствием системы измерительного прибора. 3. Малым внутренним сопротивлением вольтметра.

•1. Погрешностью измерительного прибора.

Погрешностью измерительного прибора Д называется разность между показанием прибора А и истинным значением измеряемой величины Ах\

Наиболее распространены технические измерения, которые выполняют однократно, и их погрешность определяется погрешностью измерительного прибора. Здесь могут быть два случая. В первом случае измерение выполняется имеющимся в наличии прибором, класс точности которого 6К.„. Максимальная погрешность прибора Амакс — 6К.ПЛК/100, где Ак — конечное значение шкалы прибора. Результат измерения записывают в форме А ± Амакс, где А — показание прибора.

Никакое измерение, как бы тщательно оно ни проводилось, не может быть выполнено абсолютно точно. Ошибку, как правило, нельзя сделать меньше той величины, которая определяется погрешностью измерительного устройства. Например, было бы неверным пытаться получить измерения длины с точностью до 0,01%, в то время как известно, что длина линейки и ее деления нанесены с точностью 0,1%. Это очевидное положение нужно всегда иметь в виду при измерениях.

Вычтя из второго уравнения первое, получим фии—фио = ф. Измеряемая разность фаз равна изменению фазового сдвига измерительного фазовращателя. Погрешность измерения обусловлена погрешностью измерительного фазовращателя, неточностью настройки на рабочий уровень разности фаз, нестабильностью фазового сдвига, вносимого установочным фазовращателем. Погрешность измерения составляет величину порядка десятых долей градуса.

Абсолютной погрешностью измерительного преобразователя по выходу называется разность между действительным значением величины на выходе преобразователя, определяемым по истинному значению величины на его входе, и значением величины на выходе, определяемой с помощью нормированной характеристики.

Погрешность выпрямительного прибора определяется погрешностью измерительного механизма, погрешностью, вызванной температурной нестабильностью выпрямительных диодов. Частотная погрешность возникает из-за паразитных емкостей выпрямительных диодов. Классы точности обычно 1,0—2,5.

Точность. В результате плохой подгонки отдельных элементов (сопротивления, индуктивности, емкости и т. п.), несовершенства конструкции, неправильной градуировки, влияния различных внешних факторов действительное значение меры всегда несколько отличается от ее номинального значения. Разница между действительным и номинальным значениями называется абсолютной погреш.н остью значения меры. Точно так же в результате плохой подгонки отдельных элементов измерительной схемы, несовершенства узлов, деталей и контактов измерительного механизма, неправильной градуировки, влияния различных внешних факторов (температуры, частоты магнитного и электрического полей и др.) показание измерительного прибора всегда отличается от действительного значения измеряемой величины. Разность между показанием измерительного прибора Лпр и действительным Лд значением измеряемой величины называют абсолютной погрешностью измерительного прибора А:

машинные, связанные с погрешностью квантования коэффициента k и погрешностью усечения произведения;

наследственные, обусловленные погрешностью квантования it.

3) предел допускаемой погрешности соизмерим с погрешностью квантования, случайная погрешность мала;

4) предел допускаемой погрешности соизмерим с погрешностью квантования, случайная погрешность соизмерима с систематической. В последних трех случаях для поверки следует применять метод сличения.

Специфической разновидностью погрешности, возникающей в дискретных преобразователях, является погрешность квантования. Процесс возникновения этой погрешности может быть рассмотрен на примере проволочного реостатного преобразователя, упрощенная конструкция которого показана на 3.3, а. Так как входной величиной этого преобразователя является плавное перемещение х движка, а выходной — сопротивление R между его зажимами, то функция преобразования такого преобразователя будет иметь вид ступенчатой кривой / ( 3.3, б). В качестве номинальной характеристики такого преобразователя принимают прямую 2. Отклонение номинальной характеристики от реальной и является погрешностью квантования, зависимость которой от значения х будет иметь вид, как на 3.3, в. Для любого значения преобразуемой величины х погрешность квантования до — А,

измерения временного интервала или периода ограничена погрешностью квантования, которая зависит обратно пропорционально от количества импульсов, прошедших на счетчик за время tx, возможности точного измерения весьма малых промежутков времени (10~4 с и менее) ограничены значением частоты /0 и быстродействием элементов счетчика импульсов.

На 10.13, б изображен процесс преобразования входной величины X = 57 в коде 2—4—2'—1. В первый момент включается вес «2» старшего разряда, т. е. Хк — 20. Поскольку Хк •< X, с выхода СУ на устройство управления поступает сигнал «+», что означает необходимость увеличить сигнал Хк. В регистре Р (соответствующем разряде) записывается единица. Далее включается вес «4», т. е. величина Хк = 60. Поскольку теперь X <; Хк, с выхода СУ на УУ подается сигнал «—», после которого значение Хк возвращается до предыдущего состояния. В последующем разряде регистра записывается нуль. Далее включается вес «2» и Хк = 40 < Хк. Так продолжается до тех пор, пока Хк не станет равным X с погрешностью квантования. Состояние регистра Р передается в момент равновесия на отсчетное устройство ОУ. Показание прибора при этом

В работающем на этом принципе приборе ОП-5 [Л. 282] используется ролик диаметром 100 мм; преобразователем в число импульсов служат легкий диск со 100 щелями, связанный с роликом через повышающую передачу 10 : 1, и фотоэлемент. Поэтому счет импульсов в течение десяти оборотов дает результат с погрешностью квантования 0,01 мм. Пятиразрядный счетчик на декатронах позволяет производить измерения диаметров до 10 000 мм.

измерения временного интервала или периода ограничена погрешностью квантования, которая зависит обратно пропорционально от количества импульсов, прошедших на счетчик за время tx, возможности точного измерения весьма малых промежутков времени (10~4 с и менее) ограничены значением частоты /0 и быстродействием элементов счетчика импульсов.

На 10.13, б изображен процесс преобразования входной величины X = 57 в коде 2—4—2'—1. В первый момент включается вес «2» старшего разряда, т. е. Хк = 20. Поскольку Хк < X, с выхода СУ на устройство управления поступает сигнал «+», что означает необходимость увеличить сигнал Хк. В регистре Р (соответствующем разряде) записывается единица. Далее включается вес «4», т. е. величина Хк = 60. Поскольку теперь X < Хк, с выхода СУ на У У подается сигнал «—», после которого значение Хк возвращается до предыдущего состояния. В последующем разряде регистра записывается нуль. Далее включается вес «2» и Хк = 40 < Хк. Так продолжается до тех пор, пока Хк не станет равным X с погрешностью квантования. Состояние регистра Р передается в момент равновесия на отсчетное устройство ОУ. Показание прибора при этом

Выбор минимально допустимого значения Т0 определяется в низкочастотных системах погрешностью квантования бкв при измерении числа импульсов частоты F в течение промежутка времени Т0: