Методы повышения точности средств измерений

методы основаны на повышении качества материалов, деталей, сборки, регулировании и

т. д.

чтобы из неточных элементов путем их рационального соединения создать точные

приборы. Достигается это тем, что в измерительную цепь прибора включают корректирующие звенья и элементы.

ПП в величину Fx , уравновешиваемую величиной Fу, получаемой от

обратного преобразователя ОП. Входной величиной обратного преобразователя является выходная величина I, формируемая в прямой цепи, состоящей из преобразователя неравновесия ПН, модулятора М, усилителя Ус и демодулятора ДМ. На вход преобразователя ПН поступает сигнал рассогласования ΔF=FX— Fy.
Измерительная цепь статического уравновешивания состоит из прямой цепи с преобразованием ΔF →I и коэффициентом преобразования (передачи) К и цепи обратной связи с преобразованием I→Fy и коэффициентом преобразования (передачи) β

уравновешивания в 1+ βK раз меньше чувствительности К прямой цепи.

Уменьшение чувствительности окупается тем, что в такое же число раз уменьшается погрешность преобразования Fx→ I

Из схемы видно, что K=I/ Δ F; β = Fy/I;
Fу /ΔF= βК — глубина уравновешивания;
Δ F /Fx=α - относительное неравновесие;
Fу/Fx=k — относительная глубина уравновешивания.
Пользуясь этими обозначениями, можем написать

входом дается уравнением
погрешность прибора Δ y связана с

погрешностью прямой цепи Δ у1 и цепи обратной связи Δ у2 выражением

где S = K/(1 + βК) —чувствительность прибора.
Видно, что возможны следующие пути уменьшения погрешностей:
если выбрать параметры так, чтобы βК>>1 за счет увеличения чувствительности прямой цепи К, то Δ y~-Δ у2/ β, т. е. погрешность прибора определяется погрешностью обратного преобразователя;
погрешность прибора можно сделать равной нулю при условии


если погрешности Δу1 и Δу2 — случайные величины, то для их уменьшения при условии Δу1> Δу2 необходимо увеличивать передаточные числа К и β. Если Δу1<Δу2, то выгодно иметь малые значения К и β.

у = Kх/(1 + βК)

Δу = Δу1/ (1 + βК)-Δу2 (1 + βК)=S(Δу1/К-Δу2)

система не реагирует на внешние возмущения.

Можно отметить два способа:
а)

уменьшение погрешностей за счет уменьшения возмущений ξ, q, η и ν на прибор;
б) уменьшение погрешностей за счет уменьшения коэффициентов влияния β1, β2, β3… βn .

Принцип Аббе - отсчетное устройство должно быть на одной линии с измеряемым размером

Ф2, Ф3. Здесь под фильтрами следует понимать собственно фильтры, амортизаторы,

экраны и т. д.

противоположных по знаку погрешностям.
С поступлением возмущений ξ, q, η

и ν - по двум каналам. Второй с передаточной функцией W организуется для того, чтобы получить компенсационный сигнал

S2 через один из которых проходит измеряемый сигнал х и

возмущающий сигнал ξ, а через второй -— только сигнал ξ. В вычислителе В производится операция вычитания ξ и на выходе получается сигнал у=у(х), не зависящий от ξ

с целью исключения погрешностей.
Наибольшее значение имеют методы:

эталонных сигналов

(в сочетании с переменной структурой),

методы инвертирования и модуляции сигналов,

методы обработки сигналов в микропроцессорах и др.

изменяющихся систематических погрешностей. Этот метод и ряд его разновидностей (метод

исключения погрешности по знаку, коммутационного инвертирования, структурной модуляции, двукратных измерений, инвертирования функции преобразования и др.) основаны на выделении алгебраической суммы четного числа сигналов измерительной информации, которые вследствие инвертирования отличаются направлением информативного сигнала, опорного сигнала или знаком погрешности.
Метод модуляции - метод близкий к методу инвертирования, в котором производится периодическое инвертирование входного сигнала и подавление помехи, имеющей однонаправленное действие.
Метод исключения погрешности по знаку - вариант метода инвертирования, который часто применяется для исключения изввестных по природе погрешностей, источники которых имеют направленное действие, например погрешностей из-за влияния постоянных магнитных полей, ТЭДС и др.

используют информацию об одних и тех же или функционально связанных

величинах, полученных с помощью различных приборов, с целью уменьшения погрешностей и повышения надежности.
Направлений в создании комплекс­ных систем:
комплексирование п одинаковых приборов с целью получения среднего по множеству значения измеряемой случайной величины;
комплексирование нескольких приборов одного назначения, имеющих различную точность или разные диапазоны измерения
комплексирование нескольких приборов одного назначения, отличающихся разными областями применения

измерения, один из которых грубый, а другие — точные.
схема двухканальной

системы, содержащей два замкнутых контура —основной, грубый и дополнительный, точный