SU890287A1

SU890287A1 - Способ определени статистической погрешности измерительных устройств

Info

Publication number: SU890287A1
Application number: SU772481379A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Заико
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1977-04-25
Filing date: 1977-04-25
Publication date: 1981-12-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматической поверки измерительных устройств при влиянии внешних возмущающих воздействий.

Известен способ экспериментального определения мгновенных значений погрешностей измерительных устройств, заключающийся в том, что при равен-г стве выходного сигнала измерительного устройства поверяемой отметке шкалы измеряют разность между номинальным значением входного сигнала для поверяемой отметки шкалы и истинным значением входного сигнала [1] .

Недостатком этого способа является использование при поверке детерминированных сигналов, что позволяет определить только детерминированные характеристики (минимальное, максимальное значения и др.) погрешностей поверяемых устройств.

Известен также способ определения статической погрешности измери2 тельных устройств, заключающийся в определении статистических характеристик (математического ожидания, дисперсии и т.д.) основной и дополнительной погрешностей измеритель⁵ ных устройств при равенстве их выходных сигналов поверяемой отметке шкалы.

При этом статистические характеристики динамических погрешностей ® определяют расчетным путем, задаваясь моделью измеряемого сигнала (обычно это стационарный случайный процесс) и находя экспериментально лишь динамические характеристики (время преоб⁵ разования, переходные или передаточные функции и т.д.) .

Так, статистические характеристики погрешностей в динамическом режиме при отсутствии внешних возмущаю® щих воздействий находят суммированием статистических характеристик основной и динамической погрешностей, а при наличии внешних возмущающих воздействий к ним добавляются статистические характеристики дополнительной погрешности [2].

Недостатком этого способа является малая точность поверки измерительных устройств, так как при вычислении статистических характеристик динамической погрешности реальный измеряемый сигнал заменяют математической моделью, а при суммировании статистических характеристик основной, дополнительной и динамической погрешностей измерительных устройств не учитывают статистические зависимости этих погрешностей.

Целью изобретения является повы- . шение точности поверки при действии внешних воздействий на поверяемый объект.

Указанная цель достигается тем, что при определении статистической погрешности измерительных устройств измеряют мгновенные значения испытательного сигнала в моменты равенства сравниваемых сигналов, вычитают из полученных мгновенных значений опорный сигнал, преобразованный в сигнал, соответствующий испытательному сигналу и по их разности определяют моменты статистической погрешности .

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

. Устройство .содержит по&еряемое измерительное устройство 1, статистический анализатор 2, блок сравнения 3, задатчик отметки шкалы 4, преобразователь 5, алгебраический сумматор 6. '

Устройство работает следующим образом.

Испытательный сигнал поступает на входы поверяемого измерительного устройства 1, которое находится под влиянием внешнего возмущающего воздействия, и статистического анализатора' 2. Сигнал с выхода измерительного устройства 1 поступает на вход блока сравнения 3, на второй вход которого от задатчика отметки шкалы 4 поступает сигнал, соответствующий поверяемой отметке шкалы.

При равенстве этих сигналов блок сравнения 3 запускает статистический анализатор 2 и отключает его при их неравенстве. Выходные сигналы статистического анализатора 2 представляют собой мечематическое ожидание

890287 4 и дисперсию испытательного сигнала в моменты равенства сравниваемых сигналов.

Сигнал с первого выхода статисти5 ческого анализатора подается на один из входов алгебраического сумматора 6, на второй вход которого подается сигнал с выхода преобразователя 5, реализующего функцию, обратную норми10 руемой характеристике преобразования поверяемого измерительного устройства.

Причем сигнал с выхода алгебраического сумматора 6 представляет собой 15 первый момент статистической погрешности поверяемого измерительного устройства, а со второго выхода статистического анализатора 2 - второй момент статистической погрешности. 2© Устройство использовалось для экспериментального определения вероятностных характеристик погрешностей трехдекадного цифрового вольтомметра ВК7-Ю в статическом и дина25 мическом режимах при отсутствии и наличии внешних возмущающих воздействий, г

Приведенные экспериментальные исследования показывают, что при по'верке вольтомметра ВК7“10 в соответствии с предлагаемым способом и описанной структурной схемой точностью определения систематической погрешности увеличилась по сравнению ³⁵ с известным на 12,4%, а точность определения дисперсии увеличилась на 18,6%,

Claims

Изобретение относитс к измерител ной технике и может быть использован дл автоматической поверки измерител ных устройств при вли нии внешних возмущающих воздействий. Известен способ экспериментальног определени мгновенных значений погрешностей измерительных устройств, заключающийс в том, что при равенг стве выходного сигнала измерительног устройства повер емой отметке шкалы измер ют разность между номинальным значением входного сигнала дл повер емой отметки шкалы и истинным значением входного сигнала р. Недостатком этого способа вл етс использование при поверке детерминированных сигналов, что позвол ет определить только детерминированные характеристики (минимальное, максимальное значени и др.) погрешностей повер емых устройств. Известен также способ определени статической погрешности измерительных устройств, заключающийс а определении статистических характеристик (математического ожидани , дисперсии и т.д.) основной и дополнительной погрешностей измерительных устройств при равенстве их выходных сигналов повер емой отметке шкалы . При этом статистические характеристики динамических погрешностей определ ют расчетным путем, задава сь моделью измер емого сигнала (обычно это стационарный случайный процесс) и наход экспериментально лишь динамические характеристики (врем преобразовани , переходные или передаточные функции и т.д.) . Так, статистические характеристики погрешностей в динамическом режиме при отсутствии внешних возмущающих воздействий наход т суммированием статистических характеристик основной и динамической погрешностей, а при наличии внешних возмущающих Вчздейс гвий к ним добавл ютс статистические характеристики дополнительной погрешности 2 . Недостатком этого способа вл ет с мала точность поверки измерительных устройств, так как при вычи лении статистических характеристик динамической погрешности реальный измер емый сигнал зaмeн юt математи ческой моделью, а при суммировании статистических характеристик основной , дополнительной и динамической погрешностей измерительных устройств не учитывают статистические зависи- гмости этих погрешностей. Целью изобретени вл етс повышение точности поверки при действии внешних воздействий на повер емый объект. Указанна цель достигаетс тем, что при определении статистической погрешности измерительных устройств измер ют мгновенные значени испыта тельного сигнала в моменты равенства сравниваемых сигналов, вычитают из полученных мгновенных значений опорный сигнал, преобразованный в сигнал, соответствующий испытательному сигналу и по их разности определ ют моменты статистической погрешности . На чертеже изображена ма устройства, реализующего данный способ. ,Устройство содержит по&ер емое измерительное устройство 1, статистический анализатор 2, блок сравнени 3 задгдтчик отметки шкалы , пр образователь 5, алгебраический сумматор 6. Устройство работает следующим об разом. Испытательный сигнал поступает н входы повер емого измерительного устройства 1, которое находитс под вли нием внешнего возмущающего воздействи , и статистического анализа тора 2. Сигнал с выхода измерительного устройства 1 поступает на вход блока сравнени 3, на второй вход которого от задатчика отметки шкалы поступает сигнал, соответствующий повер емой отметке шкалы. При равенстае этих сигналов блок сравнени 3 запускает статистический анализатор 2 и отключает его пр их неравенстве. Выходные сигналы ст тистического анализатора 2 предста л ют собой ме оматическое ожидание 74 и дисперсию испытательного сигнала в моменты равенства сравниваемых сигналов . Сигнал с первого выхода статистического анализатора подаетс на один из входов алгебраического сумматора 6 , на второй вход которого подаетс сигнал с выхода .преобразовател 5, реализующего функцию, обратную нормируемой характеристике преобразовани повер емого измерительного устройства . Причем сигнал с выхода алгебраического сумматора 6 представл ет собой первый момент статистической погрешности повер емого измерительного устройства , а со второго выхода статистического анализатора 2 - второй момент статистической погрешности. Устройство использовалось дл экспериментального определени веро тностных характеристик погрешностей трехдекадного цифрового вольтомметра ВКу-Ю в статическом и динамическом режимах при отсутствии и наличии внешних возмущающих воздействий Приведенные экспериментальные исследовани показывают, что при поверке вольтомметра ВК7-10 в соответствии с предлагаемым способом и описанной структурной схемой точностью определени систематической погрешности увеличилась по сравнению с известным на V.,k%, а точность определени дисперсии увеличилась на 18,6°. Формула изобретени Способ определени статистической погрешности измерительных устройств , заключающийс в том, что на повер емый объект подают испытательный сигнал, сравнивают сигнал с выхода повер емого объекта с опорным сигналом, соответствующим повер емой отметке шкалы, отличающийс тем, что, с целью увеличени точности поверки при действии внешних воздействий на повер емый объект, измер ют мгновенные значени испытательного сиг- нала в моменты равенства сравниваемых сигналов, вычитают из получен ных мгновенных значений опорный си1- нал, преобразованный в сигнал, соответствующий испытательному сигналу, и по их разности определ ют моменты статистической погрешности.

Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1. Безикович А.Я. и др. Автоматизаци поверки электроизмерительных

ха)

890287 ,4

приборов, л,, Энерги , 1976, с. 8-11.
2. Мод гин И.В,, Сололченко Г.Н. Статистические методы определений 5 и контрол характеристик погрешности средств измерений. В сб. Измерени , контроль, автоматизаци , 1976, № 1/5/, с. 23-30.