Адитивна і мультиплікативна складові статичної похибки

При нормальних умовах застосування ЗВТ забезпечується їх мінімальна статична похибка. Вона обумовлена відхиленням дійсної градуювальної характеристики (функції перетворення) ЗВТ від номінальної градуювальної характеристики (функції перетворення). За нормальних умов здійснюються градуювання і повірка ЗВТ. Нормальні умови задаються нормативно-технічними документами.

Нормальні умови застосування засобу вимірювальної техніки

Основна і додаткові похибки засобів вимірювальної техніки

Четверта ознака: умови експлуатації (застосування) ЗВТ, коли розрізнюють основну і додаткову похибки. Вони визначаються для статичного режиму вимірювання ЗВТ, тобто є складовими статичної похибки ЗВТ. Поділ на основну і додаткові похибки зв’язаний із залежністю похибок ЗВТ від впливних величин (або умов застосування ЗВТ) і неінформативних параметрів вхідного ВВ ЗВТ (див. підр. 4.1)

- це умови застосування ЗВТ, за яких впливні величини мають нормальні (номінальні) значення або знаходяться в границях нормального інтервалу (області) значень;

2. Робочі умови застосування ЗВТ - це умови застосування ЗВТ, за яких значення впливних величин знаходяться в границях робочого інтервалу значень, що є більш широким ніж нормальний. Під нормальнимрозуміють інтервал (область) значень впливної величини, в границях якого змінюванням результату вимірювань під ії дією можна знехтувати згідно з установленими нормами точності. Робочий простір - частина простору (навколо ОВ і ЗВТ), в якому нормальна область значень впливних величин знаходиться в установлених границях;

3. Граничні умови – це значення впливних величин, при яких допускається транспортування і зберігання ЗВТ без зміни їх МХ після повернення цього засобу в робочі умови. Вони перевершують робочі умови, тобто є екстремальними.

Основна похибка ЗВТ - це похибка ЗВТ при нормальних умовах його застосування.

Додаткова похибка ЗВТ - це похибка ЗВТ, яка виникає додатково до основної похибки за робочих умов його застосування, тобто за умов відхилення хоча б однієї з впливних величин від нормального значення або її виходу за границі нормального інтервалу значень.

Для ЗВ електричних і магнітних величин нормальні умови і допустимі відхилення значення впливних величин наведені в таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 – Номінальні значення і допустимі відхилення впливних величин

* Для мір електричного опору класів точності 0,0005; 0,001; 0,002.

** Для вимірювальних приладів випрямної системи.

У робочих умовах допускаються більш широкі відхилення впливних величин від номінальних значень, тому поряд з основною похибкою ЗВТ треба враховувати і додаткові похибки. Похибку ЗВТ у реальних (робочих) умовах його експлуатації інколи називають експлуатаційною. Вона складається з основної й усіх додаткових похибок, об’єднаних за правилами об'єднання (підр. 3.8).

Додаткова похибка - це різниця між значенням похибки , яке відповідає деякому фактичному значенню впливної величини в робочих умовах застосування ЗВТ, і значенням його основної похибки , яке відповідає номінальному значенню (інтервалу значень) впливної величини: .

Вираз для оцінки сумарного значення додаткових похибок можна одержати з рівняння (4.1) для градуювальної характеристики ЗВТ:

,

де - впливні величини, . Якщо вимірювана величина незмінна, а впливні величини одержали малі прирости , тоді, використовуючи розкладання функції у ряд Тейлора в точці , , по величинах до лінійного члена, одержимо вираз для приросту (абсолютної додаткової похибки) результату вимірювання:

,

де - частинні похибки вимірювань, викликані відхиленням дійсних значень впливних величин від своїх нормальних (номінальних) значень :

.

Якщо всі відхилення знаходяться в границях нормального інтервалу значень, то всі частинні похибки входять в основну похибку ЗВТ і окремо не виділяються. В протилежному випадку частинні похибки переходять у розряд додаткових. При виході значення впливної величини за границі робочого інтервалу проводити вимірювання не дозволяється. Похідні називають коефіцієнтами або функціями впливу. Аргументами останніх служать зміни впливних величин відносно своїх нормальних значень. Функції впливу визначають відповідні значення метрологічних характеристик ЗВТ відносно тих значень, які вони мають у нормальних умовах. Наприклад, зміна температури навколишнього повітря викликає зміну магнітного потоку постійного магніту і властивостей протидійних пружин магнітоелектричного приладу (див. підп.6.3).

У вимірювальній техніці дію впливних величин враховують лише на систематичну похибку ЗВТ, оскільки зміни інших метрологічних характеристик, як правило, досить малі.

Умови вимірювань можуть бути контрольованими у визначених межах, обумовлених потрібною точністю вимірювань, або неконтрольованими. Існує 2 способи контролю умов вимірювань: по-перше, можна стабілізувати умови технічними засобами так, щоб впливні величини знаходились у заданих (допустимих) границях. По-друге, контролювати умови можна шляхом вимірювання впливних величин і використання результатів цих вимірювань при обробці даних. Контроль умов проведення особливо точних вимірюваннях здійснюється комбінованим способом.