В. А. Никитин с. В. Бойко

Размахом (непостоянством) R выходного сигнала измерительного преобразователя (показаний измерительного прибора) называется разность между наибольшим значением и наименьшим значением выходного сигнала. Этот «размах» соответствует одному и тому же значению измеряемой величины и полученными при многократном и одностороннем подходе к этому значению, т.е. при постепенном увеличении или уменьшении измеряемой величины (только при прямом или только при обратном ходе).
Размах характеризует ширину заштрихованных на рисунке 10.10 а полос, определяющих случайную погрешность при значении измеряемого параметра, равном X_i .
Вариацией V_y выходного сигнала измерительного преобразователя (показаний измерительного прибора) называют среднюю разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины, полученными при многократном и двустороннем подходе к этому значению, т.е. при постепенном увеличении и последующем уменьшении измеряемой величины (иначе говоря, при прямом и обратном ходе).
Как видно из рисунка 10.10 а, при одном и том же значении измеряемой величины X_i закон распределения выходного сигнала измерительного
устройства при наличии вариации является двух модальным. Если размахи для нижней и верхней ветвей функции преобразования перекрываются, то закон распределения выходного сигнала имеет вид, показанный на рисунке 10.10 б. Форма функций преобразования с законами распределения на рисунках 10.10 а,
10.10 б является наиболее типичными для рабочих измерительных устройств, в том числе для устройств, используемых при технологических измерениях. В частном случае при отсутствии вариации закон распределения выходного сигнала является одномодальным или нормальным на рисунке 10.10 в. Абсолютное значение вариации определяется для измерительных приборов νx и преобразователей νy соответственно из выражения (10.30), (10.31) /8/

v_x 
^X ПР ^{ X} ОБР ^,
(10.30)

 _Y  Y_ПР

• 
  ^YОБР
  

, (10.31)

где Хпр и Хобр - показания измерительного прибора при прямом и обратном ходе;

Yпр и Yобр - выходной сигнал измерительного преобразователя при прямом и обратном ходе.
Приведенное значение вариации обычно определяется для измерительных приборов W_X и преобразователей W_Y соответственно из выражений (10.32) и (10.33) /8/



Х
W  ^{ x} 100 ^{(ХПР  ХОБР)} 100 _{, (10.32)}
X_В  Х_Н Х_В  Х_Н


W  ^{ y} 100 ^{YПР YОБР} 100

Y
X_В  Х_Н
Y_В Y_Н
, (10.33)

т.е. определяется как отношение абсолютное значения вариации к диапазону измерения по входу или по выходу измерительного устройства.

Использование приведенных представлений о номинальной и реальной функциях преобразования позволяет наглядно отразить изменения погрешностей измерительных устройств под действием влияющих величин.
Предположим, что при эксплуатации некоторого измерительного устройства в нормальных условиях его реальная функция преобразования имеет вид петлеобразной кривой 1 на рисунке 10.11, где заштрихованная полоса определяет случайную погрешность, вызванную изменением влияющих величин в допустимых нормальными условиями пределах. При этом обычно для измерительного устройства устанавливается значение основной погрешности. На рисунке это показано графически в виде полосы шириной (+∆,
-∆) и т.д. Если измерительное устройство эксплуатируется в рабочих условиях,

когда значение одной или нескольких влияющих величин выходят за пределы, функция преобразования выходит за установленное для данного измерительного устройства значение полосы основной погрешности петлеобразная кривая 2 на рисунке 10.11, т.е. появляется дополнительная погрешность.

Рисунок 10.11 - Смещение реальной функции преобразования при эксплуатации измерительного устройства в рабочих условиях.

11.