Динамические измерения. Проблемы динамических измерений. Входные сигналы и измеряемые величины. Погрешности динамических измерений, страница 8

,

то, сформировав при постоянном нужном диапазоне АЧХ линейно изменяющуюся ФЧХ, по закону  получаем звено чистого запаздывания с передаточной функцией:  и осуществляем задержку сигнала на  без искажения его формы.

Нормирование динамических характеристик СИТ

Нормирование свойств СИТ и проверка соответствия этих свойств нормам при выпуске их из производства и во время эксплуатации даёт возможность обеспечить необходимое метрологическое единообразие СИТ одного и того же типа и сделать их взаимозаменяемыми. Кроме того, создаётся возможность сравнения между собой устройств различной конструкции СИТ. Для применения СИТ в динамическом режиме необходимо знать их динамические характеристики. Они позволяют выбирать средства для измерения априорно или апостериорно, а также корректировать динамические характеристики СИТ. Знание динамических характеристик требуется также и для статических характеристик с переменным входным сигналом. Например, при измерении на переменном токе основных динамических характеристик устанавливается дополнительная частичная погрешность и формируется условие применяемости СИТ. Несмотря на очевидную для практики важность динамических характеристик, вопросам их нормирования не уделялось должного внимания. Например, ГОСТ 9999-79 “Приборы электроизмерительные самопишущие прямого преобразования” устанавливает лишь верхние границы первого переброса и времени успокоения подвижной части прибора. Но такой способ нормирования не позволяет использовать самопишущие приборы в динамическом режиме, то есть по их прямому назначению.

Общие положения, служащие основой для решения вопросов нормирования динамических свойств СИТ содержит ГОСТ 8.009-84, в котором динамические характеристики включены в число метрологических характеристик СИТ и дан перечень основных нормативных метрологических характеристик. ГОСТ 8.256-77 “ГСН. Нормирование и определение динамических характеристик линейных аналоговых средств измерения” устанавливает классификацию динамических характеристик, правила их выбора для нормирования, формы представления, способы нормирования, а также основные требования к методам экспериментального определения этих характеристик. Содержание этого стандарта базируется на следующих положениях:

1.  Нормирование – волевой акт, закреплённый компромисс между стремлением максимально подробного описания свойств СИТ и к максимально простым процедурам определения и проверки соответствующих характеристик.

2.  Естественный предел детальности описания определяется нестабильностью характеристик, а предел простоты – характеристиками, обеспечивающими лишь однородность устройств по типу. Тем самым компромисс должен достигаться путём нормирования максимально простых характеристик, но при этом должна обеспечиваться возможность применения устройств по назначению.

3.  Нормирование динамических свойств СИТ включает в себя выбор той или иной динамической характеристики в качестве нормированной, установка номинальной характеристики и допустимого отклонения от неё. Выбор в качестве нормированной полной или частной динамической характеристики и конкретный её вид должны определяться исходя из назначения СИТ. Обычно стремятся так нормировать характеристики СИТ, чтобы при их применении были заранее известны пределы динамической погрешности. С этой точки зрения нормирование пределов допускаемой погрешности предпочтительно нормированию характеристик, так как такой способ максимально упрощает обработку данных и поэтому наиболее полно отвечает требованиям к нормированию. Однако, погрешность средства динамического измерения – понятие условное, так как она зависит как от динамических свойств СИТ, так и от характера изменения входного сигнала. Поэтому для средств динамических измерений желательнее, но сложнее нормировать пределы допускаемой погрешности, чем характеристики.

4.  Одним из важнейших положений стандартизации является требование нормировать полные динамические характеристики измерительных преобразователей перемены сигналов и приборов, предназначенных для регистрации изменяющихся величин. Реализация этого положения необходима для эффективного применения многих существующих и вновь разработанных устройств по их назначению.

ПРОПУЩЕНО

Основными способами нормирования параметров и функций являются два способа:

1)  указание номинальных функций и пределов допустимых отклонений,

2)  указание пределов допустимых значений, параметров.

Контроль динамических характеристик, постоянство которого обеспечивается принципом действия и конструкцией устройства, может быть упрощённым, то есть можно контролировать более простую характеристику, чем нормированная или часть нормированной характеристики.

Определение динамических характеристик СИТ

Общая характеристика

Определение динамических характеристик СИТ – центральный вопрос обеспечения единства динамических измерений. Знание динамических характеристик позволяет решать задачи, связанные с выбором СИТ, обработкой данных наблюдения и коррекцией погрешности. Без достаточной информации о характеристиках СИТ невозможно проведение измерений за исключением отдельных методов измерения по упрощённой методике. Рассмотрим обобщённую схему…………………:

а)

б)

Схема а) соответствует поверке по образцовой мере, роль которой играет генератор испытательных сигналов ГИС. С его помощью генерируются сигналы определённой формы и, таким образом, он играет роль динамической меры.

Схема б) соответствует поверке по образцовому СИТ. Быстродействующее измерительное средство БИС прежде всего является образцовым в динамическом режиме. Если же статические характеристики, например статический коэффициент преобразования СИТ, целесообразно определять в одном эксперименте с динамическими характеристиками, то БИС должно быть образцовым в общепринятом, то есть статическом смысле.

Из схем видно, что определение динамических характеристик включает в себя следующие процедуры:

1)  воспроизведение или определение сигнала,

2)  регистрация сигнала исследуемого средства измерения, то есть регистрация отклика на сигнал,