Погрешность при квантовании временных интервалов.
Во многих цифровых приборах измеряемая величина преобразуется во временной интервал Tx, кот квантуется на N интервалов длительностью Т0 заполнением квантующими импульсами с периодом Т0. В общем случае Тх не кратно Т0, и поэтому при квантовании возникает погрешность.
Измеряемый интервал обычно ограничивается двумя импульсами: старт- импульсом и стоп -импульсом. Старт открывает ключ, пропуская импульсы в счетчик, а стоп закрывает ключ через время Tx. Результат измерения Тn измеряется по показанию счетчика: 
.
Если предположить, что длительность старт -импульсов и стоп -импульса малы, то погрешностью от конечной длительности их фронтов можно пренебречь. В общем случае старт и стоп –импульсы могут появляться в любой момент между соответствующими квантующими импульсами. При этом возникнет погрешность 
,
n – число счетчиков; Δt1, Δt2 – случайные величины.
Max погрешность не может превышать величины Т0, т.е. 
. Относит погр-ть: 
.
Динамическая погрешность.
Цифровым приборам характерны и динамические погр-ти – max частота измерения и погрешность датирования отсчета. Первая погр-ть обусловлена инерционностью элемента измерительной части цифрового прибора. Вторая - измерения проводятся в один момент времени t2, а результат измерения приписывается обычно либо началу цикла преобразования t1, либо концу цикла преобразования t3.
,
где Δх – максимальное изменение измеряемой величины за цикл Тх;
|
|
|
x’ – скорость изменения x;
xm – максимальное значение измеряемой величины.
Принципы построения преобразователей неэлектрич. величин(ПНВ).
При контроле технологических процессов, а также при научных исследованиях приходится производить измерения различных физических величин, в том числе и неэлектрических. Разновидностей электрических приборов для измерения неэлектрических величин значительно больше, чем приборов для измерения электрических величин. Это объясняется тем, что контролируемых неэлектрических величин значительно больше, чем электрических. Даже краткое перечисление групп неэлектрических величин, кот измеряются электрическими приборами, показывает большое разнообразие этих величин, а следовательно, методов и приборов для измерения.
Приведем перечень групп неэлектрических величин: 1 Тепловые величины (температура, количество тепла). 2 Механические и геометрические величины (сила, момент сил, напряжение, деформация, перемещение, скорость, ускорение, размер, количество, расход, уровень). 3 Промежутки времени. 4 Величины, характеризующие излучения (поток излучения, спектральный состав). 5 Энергия и мощность (неэлектрические), коэффициент полезного действия. 6 Величины, характеризующие свойства вещества, материалов, изделий их состав и т. д. 7.Магнитн величины(индукция, поток, напряжённость,претисивная сила, остаточная намагниченность).
|
|
|
Наиболее важные причины широкого применения электрич приборов д/измерения неэлектрических величин заключ в след:
а) электроизмерительные приборы лучше неэлектрических приборов позволяют осуществлять дистанционные измерения, благодаря чему обеспечиваются измерения в одном месте различных по своей природе параметров, контролируемых нередко в территориально удаленных друг от друга и недоступных для наблюдения точках;
б) электроизмерит приборы легче поддаются автоматизации, что значительно улучшает их кач-во. Автоматизация полностью или в значительной мере исключает субъективные свойства оператора. В электроизмерительных приборах имеются широкие возможности для автоматического и непрерывного проведения математических операций над результатами измерений, что позволяет автоматически вводить в результаты измерений поправки, интегрировать, дифференцировать результат и т. д;
в) электроизмерительные приборы более удобны, чем неэлектрические для решения задач автоматического управления;
|
|
|
г) электроизмерительные приборы дают возможность регистрировать как очень медленно меняющиеся величины, так и быстро меняющиеся (например, с помощью электронного осциллографа), имеют широкий диапазон пределов измерения как в сторону весьма больших значений, так и в сторону весьма малых значений измеряемой величины.
ПП – первичный измерительный преобразователь; ВП – вторичный преобразователь; ИП – измерительный прибор
Электрич приборы д/измерения неэлектрич величин отличаются от подобных приборов д/измерения электрич величин тем, что они обязательно содержат измерительный преобразователь неэлектрической величины в электрич-ю.
В зависимости от электрической величины и требований, предъявляемых к прибору, электрич измерительное устр-во может быть различной степени сложности. В одном случае, это будет, н-р, магнитоэлектрический милливольтметр, а в другом − автоматический потенциометр или цифровой измерительный прибор. Обычно шкала отсчетного устройства электрического измерительного устройства градуируется в единицах измеряемой неэлектрической величины.
44.Основные хар-ки и область применения ПНВ.
|
|
|
Осн харак-ми измерительных ПНВ явл:
· Номинальная статическая харак-ка или градуировочная харак-ка представляет собой функц-ую завис-сть вых вел-ны от вх и выраж-ся в виде формулы, графика, таблицы;
· Чувствительность;
· Основная погрешность;
· Дополнительная погреш-ть;
· Вариации вых сигнала;
· Полное вых сопрот-ие;
· Диапазон измерения.
В нек случаях весьма важными явл динамич-ие харак-ки ПП. Способность аккумулир-ть механ-ую, тепловую, эл и др виды энергии в элементах преоб-ля делают его инерционным.Инерц-сть преоб-ля приводит к тому, что его вых сигнал не успевает следить за изменениями измер-ой вел-ны и вследствие этого возникает динамич-ая погреш-ть. Поэтому при выборе измер-го преоб-ля необходимо согласовывать его динам-ие харак-ки с динамикой измеряемой неэл вел-ны.
К важнейшим неметрол-им харак-ам относятся: габариты, масса, удобство монтажа, взрывоопасность, устойч-ть к мех, тепловым, эл и др перегрузкам, надежность, стоимость
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 380; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!