Mérési hiba készülékek

Tekinthető a 10.8 ábra alkalmazunk az alapvető koncepciója létrehozásában működő mérési és különösen, mérésére szolgáló mérőeszközök folyamat a termelés.

Az alkalmazástól függően, a mérőeszközök megkülönböztetni az elsődleges és másodlagos hiba (lásd. 10.8 ábra).

A fő hiba a mérőkészülékek együtt a SI nevezzük hibát, amikor használja őket normál körülmények között (így fent).

További hiba megváltoztatja hívás hiba okozta alakváltozás egyik befolyásoló tényező (befolyásoló tényezők) a szabvány értékek a munka mérőkészülék vagy onnan a normális működését a jellemzők értékeit. További hiba oka lehet befolyásoló számos tényező értékeit és gyakorlatát szereplők és a mechanika berendezés fontos, hogy ne vesszenek el, és gyorsan megtalálja és megszüntesse ezeket a tényezőket, így a mérőkészülék szereplő stabil mérési üzemmód és a folyamatszabályozás!

Befolyásolja funkció - úgynevezett függését a metrológiai jellemzők SI és általában mérőkészülék változásokat befolyásoló tényezők változók vagy ezek kombinációját.

Más szóval, további hiba - része a hiba, amely hozzáadódik (utalva algebrai mellett), hogy a mag olyan esetekben, amikor az alkalmazott mérőberendezés a munkakörülmények.

Munkakörülmények általában olyanok, hogy a változás értékét befolyásoló mennyiségek nekik jóval nagyobb, mint a normál körülmények között, vagyis, munkaterületet (része a terület, az úgynevezett kiterjesztett terület) állapotok régiót tartalmaz normál körülmények között.

Egyes esetekben az alapvető hiba a mérőeszköz a munkaterületet határozza változás értékeit befolyásoló értékeket. Ezekben az esetekben, a koncepció a további hiba értelmetlen.

Attól függően, hogy az alkalmazási mód megkülönböztetni a statikus és dinamikus hibák a mérőkészülékek (ld. Melléklet A).

Az alakja a reprezentáció (a táblázatban látható), hogy megkülönböztessék az abszolút, relatív és csökkentett hiba mérőeszközök. Mérésére alkalmazott eszközök, a jeladók meghatározni ezeket konkrét hibák, azaz Jellemzők Hogyan állapítható meg, a benne rejlő csak nekik. A mérőeszközök egy kalibrálva egységek egy ismert léptéktényező, amely jelöli skálán, így a mérési eredmény képviseli egységekben bemeneti értékeket figyelembe ezt a faktort. Ez ahhoz vezet, hogy könnyen hiba észlelése műszerek.

Az abszolút hiba a mérőkészülék - «D» Xn a különbség a mért értékeket és a valódi (tényleges) a mérendő Xq. Ez képlettel számítjuk ki (10.13) / 8 /

A tényleges érték alkalmazásával határozzuk meg a példakénti eszköz vagy reprodukálni intézkedés.

Relatív hiba mérőkészülék - «d» az aránya abszolút hiba a mérő, hogy a valós érték a mérendő.

A relatív hiba általában százalékban kifejezve, és úgy számítjuk ki, a képlet (10,14) / 8 /

d = D · ¤ Xq 100 (10,14)

Mivel D <<Хд или Хп. то в выражении (10.14) вместо значения Хд может быть использовано значение Хп .

Csökkentett hiba mérőműszer - «g» a hányadosa az abszolút hiba a mérőeszköz a kiindulási érték XN. Csökkentett hiba százalékában kifejezve, és úgy számítjuk ki, a képlet (10.15) / 8 /

g = D · 100 / XN (10,15)

Ennek kiindulási értéket a felső határ a mérési, mérési tartomány, stb azaz, a képlet (10.15) lehet alakítani, hogy általános képletű (10,16) / 8 /

Az átalakítók mérési eredményeket tekintve kimeneti érték. Ebben a tekintetben a mérési átalakítók megkülönböztetni hiba bemenet és kimenet. Annak megállapítására, ezeket a hibákat kell tudni ezt a imputált jelátalakító átviteli függvény (kalibrációs jellemző) g = | (X).

Abszolút hiba jelátalakító a kijáratnál Dy a különbség a tényleges érték a nagysága az inverter kimeneti Yn tükröző mért érték és a V kimenet értéke YD által meghatározott tényleges nagyságát érték a bemenet egy kalibrációs tulajdonított jellemzők az adó. Úgy kell kiszámítani, amelyet a képlet (10,17) / 8 /

amely Yn - eszközöket. jelátalakító kimenő jel egy bizonyos bemeneti értéket;

YD - kimeneti értéket kell előállítani átalakító mentes hiba azonos bemeneti értéket.

Yn értéke határozza meg a munka standarddal (mérőműszer modell), és YD számított érték a transzformációs függvény (általános képletű (10,18) / 8 /) a tényleges érték bemeneti érték Xq. reprodukálni vagy intézkedés határozza meg a megfelelő üzemi szabvány (mérőműszer modell):

Képletek (10,17) és a (10,18) vannak (10,19) / 8 /

Abszolút hiba átalakító bemenetére Dx a különbség nagyságát érték Xn az átalakító bemeneti meghatározva a tényleges érték a kimeneti YD kalibrálás útján tulajdonított jellemzők az átalakító és a tényleges érték Xq az inverter bemeneti. Úgy kell kiszámítani, amelyet a képlet (10,20) / 8 /

Az érték a Xq határozza meg egy megfelelő munka standarddal (mérési modell), vagy a reprodukálás alatt intézkedés, és az értéket Xn származik a kimeneti jel Yn egy átalakító funkció megoldani képest X, azaz Xn = j (Yn) (j - inverz transzformáció funkció szimbólum).

Így, helyettesítve a X értéke a képletben (10,20) kapjuk (10,21) / 8 /

A relatív hibája az adót a bemeneti (kimenet) - az aránya abszolút hiba jeladó a bemeneti (kimenet) a tényleges érték a mennyiség a bemeneténél a kalibrációs jellemző tulajdonított átalakító. Számítások szerint végezzük képletek (10,22) (10,23) / 8 /

ahol DX nap - relatív hibája bemeneti és kimeneti, ill.

Csökkentett hiba jeladó a bemeneti (kimenet) az aránya az abszolút hiba a kiindulási értéket XN bemenet (kimeneti YN) jelet. Számítása a hiba bejegyzés (exit) lépésben (10.24) és (10.25) / 8 /

ahol GX és GY - csökkentett hiba átalakító bemeneti és kimeneti, ill.

Jellemzően, a normalizáló érték a jelátalakító mérési tartomány (Xa - Xh), vagy egy megfelelő kimeneti jel mérési tartomány (Yv - Yn.). Ezután általános képletű (10,24) és a (10,25) a következők / 8 /

ahol K - együttható távadó transzformálására, által meghatározott arány (Yv - Yn) / (Xa - Xh).

Elengedhetetlen alkalmazásának mérő eszközt és helyes értékelése a mérési hiba akkor kapunk, ha ezek közül a hibától függően információt mért értéket a mérési tartományt, valamint a tájékoztatás változások hatása alatt ez a hiba befolyásoló tényező.

Függése hiba a mért érték határozza meg a vett szerkezete (diagram), és egy mérőeszköz gyártási technológiát. Ahhoz, hogy ezeket a függőségeket kényelmesen használható fogalmát nominális és reál funkciók a konverter a mérőkészülék.

Névleges (vagy ideális) átalakító funkció egy olyan funkció, amely tulajdonítható, hogy a mérőkészülék a típusát a lapot, és azt használják mérések elvégzéséhez vele.

Az igazi funkciója a jelátalakító egy olyan funkció, amely egy meghatározott esetet a mérőkészülék ilyen típusú.

Hiányosságai miatt az építési és a valós átviteli függvény mérőkészülékek gyártási technológia eltér a névleges. Ez a különbség határozza meg a hibák jellegére a mérőkészülék. Eltérések a tényleges jellemzőit a névleges függően változnak a mért érték a teljes skála. Ezen az alapon a hibák vannak osztva additív és multiplikatív, linearitás és hiszterézis.

Grafikusan, a kialakulását ezeket a hibákat mutatjuk be a következő ábra 10.9.

10.9 ábra - Valós átviteli függvény mérőeszköz

Adalékanyag hiba vagy nulla hibát a mérőkészülék (adagolásával kapott) nevezzük egy hiba, amely állandó marad minden értékére a mért mennyiség.

A 10.9 ábrán mutatja az értéket, és ahol a valódi funkciója számos képest eltolt nominális, azaz A kimeneti jel a mérőkészülék minden X értékek többé-kevésbé azonos értékű, mint amilyennek lennie kellene összhangban a névleges átviteli függvény. Amennyiben az adalék anyag szisztematikus hiba, akkor meg kell szüntetni. Erre a célra, a mérőkészülék egy speciálisan konfigurált egység (hangszínszabályozó) nulla kimeneti jelet. De ha az adalékanyag véletlen hiba, nem lehet kizárni, de az igazi átviteli függvény képest eltolódik a névleges idő funkció önkényesen. Így az igazi transzformáció funkció meghatározhatja a sávszélessége 10.9 ábra b tartalmaz, amelynek szélessége állandó marad minden érték a mért mennyiség.

Az előfordulás véletlen adalékanyag hiba általában súrlódás okozta a csapágyak, az érintkezési ellenállás, a nullponteltolódás, és a háttérzaj mérőműszerek (lásd függelék).

Multiplikatív (szorzatából) a hiba, vagy az érzékenység a mérőeszközök, az úgynevezett hiba, amely lineárisan növekszik (vagy csökken) a növekedés a mért érték. Ez jól látható a 10.9 ábra a. Véletlenszerűen, multiplikatív hiba a valódi funkcióját képviseli egy sarokban szalag, lásd a 10.9 ábra, az okok multiplikatív hibák módosítja a konverziós együtthatókat az egyes elemek és a mérőkészülék csomópontok. 10.9 ábra mutatja a relatív pozíciók d nominális és valós konverziós funkciókat mérőeszközök. Ez az eset áll fenn, amikor a különbség ezek a funkciók okozta nemlineáris hatások. Ilyen esetekben ez a hiba az úgynevezett linearitáshibája, mert ilyenkor lehet konstruktív származó köröktől tökéletlensége az elektronikus alkatrészek a technológiát saját gyártás és saját nemlineáris tulajdonságai. A legnehezebb a hiszterézis hiba (lefordítva a görög - késleltetés), vagy hibát fordított kifejezett különbség a tényleges funkciója a transzformáció-mations mérőkészülék növekedése - (előremenetben ott) vagy csökkenő (reverz out) mért érték 10.9 ábra e .

hiszterézis okok: holtjáték, száraz súrlódás a mechanikai alkatrészek, a hiszterézis hatás a ferromágneses anyagok, a súrlódó anyagok tavasszal, a jelenség a rugalmas hatás, rugalmas erőátvivő elemenah jelenség a polarizáció a villamos, elektrokémiai, és a piezoelektromos elemek, stb Essential itt az a tény, hogy az alak a kapott hurok valós konverziós funkciója függ a történelem, azaz a mért érték, ahol miután a fokozatos növekedése az utóbbi megkezdi csökkenését (e a 10.9 ábra mutatja a szaggatott vonalak). Számszerűsíteni a hiszterézis hiba lásd az alábbi ábrát 10.10.

Ábrán látható egy töredéke a kölcsönös elrendezése valós és nominális konverziós funkciók a mérési eszköz, amelynek hiszterézis hiba. Hatása alatt befolyásoló mennyiségek valódi átalakulás funkció változtatja pozícióját és alakját. Az ábra azt mutatja, két 10.10 és annak helyét kivált szilárd és a szaggatott vonalak. Normál üzemi körülmények mellett a mérőeszköz változások formálják valós konverziós funkciók nem terjed túl az árnyékolt sáv mindkét alsó és felső ága.

10.10 ábra - A relatív pozíciója a valós és a névleges konverziós funkciók a mérési eszköz, amelynek hiszterézis hiba

Ha a befolyásoló mennyiségek változás helyzete és alakja a konverziós függvény, ahol a mérést nem ismer fel, akkor a szóban forgó jelenség definíciója reprodukáihatatianságát és jellemzi a véletlen hiba mérőeszközzel. Ebben az esetben használja a „körét” és a „változás”.

Scale (változékonyság) R jelátalakító kimenő jelet (mérőeszköz) közötti különbség a legnagyobb érték, és a legkisebb érték a kimeneti jel. Ez a „swing” felel meg ugyanazt az értéket és a mért értéket kapott ismételt és egyoldalú megközelítés ezt az értéket, vagyis miközben fokozatosan növeljük vagy csökkentjük a mért érték (csak az első vagy csak a visszatérő stroke).

Swipe jellemzi a szélessége a kikelt az ábrán 10.10, mint csíkok meghatározására véletlen hiba a mért érték a paraméter egyenlő Xi.

Egy változata, a kimeneti jel Vy adó (mérőműszer) nevezzük a különbség az átlagos kimeneti jel megfelelő ugyanazt az értéket a mért értékek kapott több és kétoldalú megközelítés ezt az értéket, vagyis a A fokozatosan növekvő, majd csökkenő mért érték (más szóval, amikor az előre és hátra).

Amint az ábrából látható, és 10.10, egy és ugyanazt az értéket a mért érték Xi szerinti eloszlás mérőeszközt kimeneti jel jelenlétében a variáció két modális. Ha a ingadozások a felső és alsó ága a konverziós funkciók átfedik egymást, a kimeneti eloszlása ​​törvény a ábra szerinti forma 10.10 b. Forma konverziós funkciók elosztása törvények ábrákon 10.10 és 10.10 B a leginkább jellemző üzemi mérési eszközök, beleértve a használt eszközök folyamatban mérések. A konkrét esetben annak hiányában a változatban a kimeneti jel unimodális eloszlás törvény vagy normális ábrán 10.10. Abszolút értéke a differenciálást meghatározott mérőműszerek # 957; X és átalakítók # 957; y, illetve az expressziós (10,30) (10,31) / 8 /

és ahol HPR Hobro - mérőállás mind előre és vissza szélütés;

És YPR Yobr - jelátalakító kimenő jel előre és hátra mozgás.

A megadott érték jellemzően meghatározott variációk műszerezés WX és WY konverterek rendre a kifejezések (10,32) és (10.33) / 8 /

azaz Ez úgy definiáljuk, mint az arány a abszolút értékeinek variációk a mérési tartomány a bemeneti vagy kimeneti mérőkészülék.

A fenti ábrázolásai a névleges és a tényleges átalakítja a funkció lehetővé teszi vizuálisan mérőeszközök változásokat tükrözik a hatása alatt hibák befolyásoló tényező.

Tegyük fel, hogy a művelet egy mérőkészülék a normál körülmények között a tényleges átviteli függvény a hurok alakú-alakú görbe az 1. ábrán 10.11, ahol árnyékos szalagot határoz meg egy véletlenszerű hiba által okozott változást a befolyásoló mennyiségek a megengedett normál körülmények között. Ez általában úgy történik, hogy a mérőkészülék értékét az alapvető hiba. Az ábrán grafikusan ábrázoltuk a csík formájú szélessége (+ # 916;, - # 916;), stb Ha a mérőberendezés üzemeltetése a működési feltételek, ha az érték egy vagy több befolyásoló mennyiségek túl, az átalakítás funkció túl a beállított értéke a szalag mérőeszköz fő hurok hibagörbe ábrán látható 2 10,11, azaz van egy további hiba.

Ábra 10.11 - Eltolás tényleges konverziós funkciója működése során a mérési eszközt a munkakörülmények.