Методи нормування складових інструментальної похибки вимірювань
Згідно з моделлю (3.3) інструментальної похибки вимірювань і моделями (3.4), (3.5) похибки ЗВТ нормуванню підлягають такі похибки і властивості ЗВТ:
- характеристики основної похибки ЗВТ;
- характеристики чутливості ЗВТ до впливних величин або похибки, викликані впливними величинами і неінформативними параметрами (додаткові похибки);
- динамічні властивості ЗВТ, а отже, опосередковано і динамічні похибки ЗВТ;
- властивості ЗВТ, які визначають похибку взаємодії ЗВТ з ОВ або іншими ЗВТ.
Нормування основної похибки засобів вимірювальної техніки
Основну похибку ЗВТ залежно від прийнятої моделі похибки ЗВТ представляють або з поділом на систематичні і випадкові складові (модель I), або без поділу, коли вказується основна похибка (модель II).
Для встановлення нормованих характеристик основної похибки кожного окремого екземпляра ЗВТ необхідно вибрати таку математичну модель:
(3.6)
Ця модель записана для загального випадку - цифрових вимірювальних засобів і враховує похибку квантування як випадкову складову основної похибки. Очевидно, для переходу до моделі аналогових вимірювальних засобів необхідно у формулі (3.6) припустити .
У моделі основної похибки (3.6) для спрощення аналізу і нормування випадкової складової доцільно виділити, якщо це можливо, дві складові - низькочастотну і високочастотну . Тоді остаточно узагальнена модель основної похибки ЗВТ набирає вигляду:
++. (3.7)
Такий поділ основної похибки на складові особливо необхідний при аналізі методів зменшення інструментальної похибки ЗВТ.
У моделі (3.6) або (3.7) урахована принципова особливість властивостей основної похибки всієї сукупності ЗВТ даного типу. Зміст цієї особливості такий. Основні похибки окремих екземплярів ЗВТ даного типу відрізняються одна від одної. Тому характеристики моделі похибки Do(t) слід розглядати як випадкові величини, що мають свої реалізації для кожного ЗВТ. Виходячи з цього, для кожної із складових основної похибки Do(t) слід було б нормувати її статистичні характеристики, наприклад, оцінки математичного сподівання, СКВ та ін. Проте практика показує, що розкид характеристик випадкових складових основної похибки різних екземплярів ЗВТ даного типу значно менший від цих характеристик. Тому розкид характеристик випадкових складових основної похибки Do(t) вважається величиною другого порядку малості і не нормується, а розкид характеристик систематичних похибок різних екземплярів ЗВТ даного типу досить великий. Цим пояснюється застосування ймовірнісних характеристик для опису систематичної складової основної похибки ЗВТ даного типу.
Характеристики систематичної складової основної похибки ЗВТ вибирають з таких: або значення систематичної складової , або значення систематичної складової , її математичного сподівання і СКВ , які дозволяють при розрахунках характеристик інструментальної складової похибки вимірювань ураховувати розкид значень систематичної похибки для різних екземплярів ЗВТ даного типу.
Установлювати значення математичного сподівання і СКВ систематичної складової похибки ЗВТ доцільно тоді, коли можна знехтувати зміною їх у часі і залежно від зміни впливних величин або при можливості одночасного нормування зміни даних характеристик як функції часу та умов застосування. ............
