To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
METODY PORÓWNANIA WIELKOSCI MIERZONEJ Z WZORCEM Klasyfikacja ze względu na zasadę pomiaru (rys. 2.1) Metoda pomiarowa bezpośredniego porównania Metoda pomiarowa bezpośredniego porównania polega na porówna- niu wartości wielkości mierzonej z wartością znaną tej samej wielkości, która w postaci wzorca wchodzi bezpośrednio do pomiaru. Zasadę tę przedstawiono na rys.2.2. Podstawienia Przestawienia Kompensacyjna Komparacyjna Zerowa Wychyleniowa Koincydencyjna Bezpośredniego porównania Różnicowa Pośredniego porównania Metody porównawcze Rys.2.1. Klasyfikacja metod pomiarowych Wielkość mierzona Układ porównania Wzorzec nastawny X m X W Rys.2.2. Zasada porównania bezpośredniego Nastawę wartości wzorca prowadzi się do momentu, w którym układ po- równania wskaże równość wartości mierzonej i wzorcowej, czyli 2 Xm = XWO (2.1) gdzie: XWO - wartość wzorca XW , dla której układ porównania wskaże równość Xm i XWO . Przyjmując, że wzorzec XW jest regulowany w sposób ciągły oraz, że układ porównania wskaże dokładnie równość Xm i XWO , błąd pomiaru jest wówczas równy ∆Xm = ∆XW + ∆XS (2.2) gdzie: ∆XW - błąd wykonania wzorca, ∆Xs - błąd niesymetrii układu porównania wyznaczony w metodzie przestawienia. Zależność (2.2) jest słuszna dla idealnego układu pomiarowego. W rzeczywistym układzie pomiarowym wzorzec jest nastawiany w sposób skokowy. Minimalną zmianę ∆Z wartości nastawianego wzorca nazywa się rozdzielczością wzorca. Rozdzielczość wzorca ∆Z powoduje, że w zasadzie nie jest możliwe otrzymanie dokładnej równości Xm = XWO. Za wartość mierzoną Xm przyjmuje się więc te wartość XWO , dla której war- tość bezwzględna różnicy |Xm - XW| przyjmuje wartość najmniejszą ze wszystkich możliwych nastawień wzorca XW . Przyjęcie, że Xm = XWO mimo, że Xm ≠ XWO jest przyczyną powstawania błędu systematycznego granicznego rozdzielczości, który jest równy 2 Z X Wr ∆ = ∆ (2.3) W rzeczywistym układzie pomiarowym układ porównania może wskazać zero już przy pewnej różnicy Xm - XWO ≠ 0. Maksymalna war- tość tej różnicy, dla której układ porównania wskaże zero, jest nazywana błędem pobudliwości ( ∆Xpob) (dawniej błędem nieczułości). Stąd całkowi- ty błąd pomiaru w rzeczywistym układzie pomiarowym jest równy ∆Xm = ∆XW + ∆XS + ∆XWr + ∆Xpob (2.4) W większości przypadków dla żadnej wartości XW wzorca nastawne- go układ porównania nie wskaże zero. Można wówczas przyjąć za war-
(…)
… (XW1 ≠ XW2 ), to
wynik pomiaru wielkości Xm jest średnią geometryczną z obu pomiarów
X m = XW1 XW 2
(2.7)
Metoda podstawienia polega na zastąpieniu wartości wielkości mierzonej wartością znaną tej samej wielkości, wybraną w ten sposób, aby
skutki wywołane przez te dwie wartości były takie same. Na rys.2.4
przedstawiono zasadę pomiaru metodą podstawienia z wzorcem tarowym. W pierwszym etapie pomiaru…
…
Wartość mierzona Xm jest wówczas równa
Xm = XW + r
(2.13)
a błąd bezwzględny jej pomiaru jest określony zależnością
∆Xm = ∆XW + ∆r + ∆XS
(2.14)
5
gdzie:
∆r - błąd pomiaru różnicy r.
Przyjmując, że błąd niesymetrii układu porównania jest równy zero, a
wartość wielkości mierzonej Xm jest bliska wartości wielkości wzorcowej
XW (czyli IrI << XW ) oraz wartość różnicy r jest mierzona przyrządem
wskazówkowym to błąd systematyczny pomiaru wielkości Xm jest równy
δ Xm = δ Xw +
r
Xm
δr
(2.15)
gdzie:
δXw - błąd względny wzorca,
δr - błąd przyrządu do pomiaru różnicy r
Z zależności (2.15) wynika, że błąd przyrządu pomiarowego będzie
nieznacznie wpływał na błąd pomiaru Xm , jeżeli stosunek.
r
Xm
〈〈 1. Przy
spełnieniu tego warunku przyrząd pomiarowy może być znacznie mniej
dokładny niż wzorzec.
Metody różnicowe…
….2.7. Zasada pomiaru metodą kompensacyjną.
7
Metodami kompensacyjnymi można mierzyć wielkości fizyczne tego
samego rodzaju, będące nośnikami energii i mające charakter wektorowy, np.: siły, napięcia. W metodzie kompensacyjnej wyróżnia się następujące stany:
• Xm = XW lub Xm - XW = 0 - równowaga kompensacyjna, w stanie
kompensacji przyrząd (kompensator) nie pobiera energii z układu badanego…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)