Погрешности погрешности

рована в нормальных условиях, под которыми понимают температуру окружающей среды 20 °С, отсутствие внешних магнитных полей, соответствующее положение прибора и т. д. При других условиях возникают дополнительные погрешности. Погрешность Ynp называется приведенной, потому что абсолютная погрешность независимо от значения измеряемой величины

При синтезе метода (алгоритма) измерений и его реализации приходится решать задачу обеспечения заданных метрологических характеристик, в частности обеспечения требуемой точности. Погрешность измерительного греобразователя (ЙП) состоит из ьногих составляющих с различными характеристиками. В связи с этим необходимо рассмотреть методы уменьшения составляющих погрешности ИП и взаимосвязь этих методов между собой.

рована в нормальных условиях, под которыми понимают температуру окружающей среди 20 °С, отсутствие внешних магнитных полей, соответствующее положение прибора и т. д. При других условиях возникают дополнительные погрешности. Погрешность YnP называется приведенной, потому что абсолютная погрешность независимо от значения измеряемой величины выражается в процентах по отношению к постоянной величине

Статические погрешности. Основная погрешность ЦИП складывается обычно из следующих четырех составляющих: погрешности дискретности Д*д;

погрешности Дхп от действия помех на ЦИП и его элементы. Составляющие Ахр, Ахч и Дхп обусловлены несовершенством прибора, и поэтому они называются составляющими инструментальной погрешности. Погрешность дискретности — методическая погрешность.

При измерении импульсных напряжений интересует обычно пиковое значение, поэтому для этой цели могут применяться пиковые вольтметры, построенные на основе пикового детектора. Импульсные вольтметры имеют структурную схему, показанную на рис 5.1,а. Однако при измерении импульсов большой скважности напряжение на конденсаторе пикового детектора не устанавливается равным пиковому значению, поскольку за время паузы конденсатор успевает разрядиться. При малой скважности импульсов и применении детектора с закрытым входом возникает другая погрешность, связанная с неучетом постоянной составляющей. Оценим эти погрешности.

На основе преобразователей, использующих термо-ЭДС горячих носителей, созданы простые универсальные приборы для измерения малых уровней мощности как непрерывной, так и пиковой при импульсной модуляции (МЗ-39 . . , МЗ-44) . Шестью приборами перекрывается частотный диапазон 5,6 ... 37,5 ГГц. Динамический диапазон составляет 0,1... 100 мВт, что достигается использованием фиксированных аттенюаторов. Основная погрешность не более 15... 25%. Составляющие погрешности: погрешность образцового прибора; погрешность, обусловленная нелинейностью показаний при измерении мощности; погрешность вследствие дрейфа нуля; погрешность, обусловленная рассогласованием.

Структурная схема измерений показана на 6.20. На схеме ваттметр PW1 поглощаемой мощности включен во вторичную цепь ответвителя WE2. Благодаря этому обеспечивается измерение более высоких уровней мощности по сравнению со случаем включения измерителя поглощаемой мощности вместо оконечной нагрузки в первичную цепь. Длительность импульса и частота по_-'вторения^определяется с помощью осциллографа PS1, на который подается видеосигнал. Составляющие погрешности измерений: погрешность измерения среднего значения мощности, которая составляет ± (4 ... 10) %; погрешность измерения длительности им-

При измерении частоты составляющих и интервалов частоты можно выделить погрешности калибратора (несущей и частоты модуляции) и погрешность отсчета по шкале на экране. Основная погрешность обычно не превышает 3 ... 5%.

При измерении амплитуд погрешность будет зависеть от принятого метода измерения. В общем случае необходимо учитывать следующие составляющие погрешности: погрешность калибровки чувствительности спектроанализатора на фиксированной частоте; погрешность, обусловленную неравномерностью АЧХ; погрешность

Дополнительная погрешность взаимной индуктивности, обусловленная взаимным влиянием полей сменных декад магазина,' не превышает 0,3 величины основной погрешности; погрешность взаимной индуктивности магазина за счет изменения,температуры от 10 до 35° С не превышает половины основной погрешности на каждые 10 град.

Так как ИП реагирует на входные сигналы только в некоторой полосе частот, то флуктуации с более высокими частотами им усредняются и не вносят погрешности.

3.2. ПОГРЕШНОСТИ

Погрешности ИП, как и погрешности других средств измерений, могут быть классифицированы по различным признакам; способу выражения, условиям возникновения, степени неопределенности, характеру зависимости от входной преобразуемой величины, а также в зависимости от режима работы преобразователя [82].

По способу выражения погрешности ИП подразделяют на абсолютные, относительные и приведенные. Поскольку в общем случае коэффициент преобразования ИП не равен единице (как это имеет место в измерительных приборах), то погрешности ИП могут быть определены как приведенные к выходной, так и приведенные к входной величине.

где АО и АО — аддитивные (от лат. additio — суммирование) составляющие погрешности, значения которых не зависят от преобразуемой величины; Дм = 6МХ, Дм = д'мх — мультипликативные (от лат. multiplicatio — умножение) составляющие погрешности, пропорциональные преобразуемой величине; Акв = еквХ2 — квадратичные (пропорциональные квадрату преобразуемой величины) составляющие погрешности и т. д.

Обычно ограничиваются тремя членами ряда, хотя в некоторых случаях, например при анализе погрешностей измерительных преобразователей высоких температур, приходится учитывать и кубические составляющие погрешности.

Погрешности Д0, Ам, Дкв в общем случае являются случайными величинами с систематическими (детерминированными) и центрированными (индетерминированными) составляющими. Абсолютная А (X) = АО + 6SX + еХ2 и относительная б (X) == VX + 6S + -j-eX систематические погрешности приведены на 3.2. Аддитивная и квадратичная составляющие здесь одного знака, мультипликативная — противоположного. В этом случае, как видно из графика, результирующая погрешность во всем диапазоне преобразований будет сравнительно невелика, тогда как при прочих равных условиях, но одинаковых знаках при всех составляющих, суммарные погрешности Дс (X) и бс (X) были бы значительно больше А (X) и 8 (X). Это обстоятельство следует учитывать при проектировании ИП.

Погрешности ИП зависят от условий его работы и разделяются на основные и дополнительные.

действительное значение, под которым понимают значение измеряемой величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что может быть использовано вместо него. По этой причине на практике можно найти лишь приближенную оценку погрешности измерения.

Иногда для характеристики результата измерения пользуются термином «точность измерений», под которым понимают качество измерения, отражающее близость его результата к действительному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малой погрешности измерения. _ Погрешность, выраженная в единицах измеряемой величины, называется абсолютной погрешностью, а отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины — относительной погрешностью; относительная погрешность может быть, выражена в процентах.

Практически обычно пользуются приближенным значением относительной погрешности, беря отношение абсолютной погрешности к действительному или измеренному значению. Погрешности считаются положительными, если результат измерения превышает действительное значение. В противном случае погрешности являются отрицательными.