Погрешность и точностьдатчиков.

Погрешность измерений представляет собой сумму целого ряда составляющих, каждая из которых имеет свою причину. Анализируя эти причины, необходимо в первую очередь выявить те из них, которые оказывают существенное влияние на результат измерения. Различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности измерений.

Абсолютная погрешность ∆ — это разность между показанием прибораАи действительным (истинным) значением измеряемой величины А_Д:∆= А- А_Д. (5.1)

Относительная погрешность представляет собой, отношение абсолютной погрешности ∆ к истинному значению измеряемой величины А. Обычно относительная погрешность выражается в процентах:

δ= ( ±∆ /А)·100%. (5.2)

Приведенная погрешность γпредставляет собой отношение абсолютной погрешности ∆ к нормирующему значению A_Nизмеряемой величины:

γ =( ± ∆ /А_N)·100%(5.3)

Нормирующее значение (A_N)обычно принимают равным верхнему пределу измерения для данного прибора.

По характеру проявления погрешности делят на:

• систематические,

• случайные.

Систематическая погрешность ∆º— это погрешность, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины, ее значение всегда можно учесть путем введения соответствующих поправок. (Например: погрешность вследствие постепенного уменьшения силы рабочего тока в цепи электроизмерительного потенциометра)

Случайная погрешность ∆_с— это погрешность, изменяющаяся по случайному закону. Случайные погрешности нельзя исключить опытным путем, значение их можно уменьшить проведением многократных измерений.(Пример: погрешность округления при отсчитывании показаний прибора; перекосы элементов приборов в их направляющих; влияние температуры, давления, влажности и тд; изменение внимания оператора; внезапное отключение или падение напряжения в сети электропитания – это грубые погрешности.Еше есть промахи – погрешности зависящие от оператора и связанные с неправильным обращением со средствами измерений, неверным отсчетом показаний или ошибками при записи результатов.)

В зависимости от условий эксплуатации различают основную и дополнительную погрешности средств измерения.

Основная погрешность— это погрешность средств измерения, находящихся в нормальных условиях эксплуатации (температура внешней среды, влажность, атмосферное давление, напряжение и частота питания, внешние электрические и магнитные поля и др.).

Дополнительная погрешность— это погрешность средств измерения, возникающая при отклонении указанных условий от нормального значения.

► Уровень точности средств измерения характеризуется классомточности. Для электроизмерительных приборов установлены следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4.

Цифры указывают основную приведенную погрешность γв процентах. Основные абсолютная ∆ и относительная δ погрешности могут быть представлены в этом случае в виде:

∆ = ± γ А_N / 100, (5.4)

δ = ±γА_N / А (5.5)

Точность— это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям. Точность количественно оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности. Например, если погрешность измерений равна 10^-6, то точность будет равна 10⁶.

3. Практическая задача: Рассчитать основные характеристики апериодического (инерционного) звена, такие как: передаточная функция, комплексная частотная характеристика (КЧХ), амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ). Привести примеры данного типа элементарного динамического звена.

Передаточная функция:

,где k - коэффициент усиления звена;T — постоянная времени, характеризующая инерционность звена. Чем больше постоянная времени звена, тем дольше длится переходный процесс.t–время запаздывания

Переходная характеристика: