Uh[ flopп. aдйггю'.йч>> £;" Е<Надать а дата
|^б?-J I I
ГОСТ й Ю5 68
3,1 ,. 1,1 Ы I , I 1< J-Я Ч* «•' г ".
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
Отраслевая система метрологического обеспечения качества*, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ’ •
Методика определения метрологических характеристик
ОСТ 92-4279-80 г
Всего листов 43
Издание официальное
а
УЖ 681.2.088(083.74) ' Группа Т80
О
йн&м'^Л и дата [Заом І6і-9О<&^Є.У ^О1?ЬЦ j I
ТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТОтраслевая система метрологического обеспечения качества
ПРЕОВРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОСТ 92-4279-80
Методика определения
метрологических характеристик
Дата введения 01.01.82
Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые первичные и промежуточные измерительные преобразователи с аналоговым выходным сигналом, используемые для измерений физических величин при лабораторно-стендовых, натурных испытаниях и эксплуатации, изделий отрасли и
устанавливает формы представления и методику определения следующих метрологических характеристик, нормируемых в соответствии с ГОСТ 8.009:
индивидуальной функции преобразования;
основной погрешности;
функций влияния, а также дополнительной статической погрешности в интервале изменения влияющей величины, определяемой при наличии соответствующего требования в техническом задании и (или) технических условиях на конкретный измерительный преобразователь.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
гр СТ А. То 5 • бёГ "
' A OCT 92-4279-80 Л.2
, Принятые в настоящем стандарте сокращения приведены в прило- . тлении I, ■ с
■Термины, применяемые в стандарте, и их определения указаны в приложении 2.
Стандарт ориентирован на автоматизированную обработку информации при определении метрологических характеристик измерительных преобразователейt программы расчета которых на ЭВМ, реализованные на языке ФОРТРАН, приведены в приложении 3.
ОБЩИЕ ПОЛОМИЛ
ІЛ. Метрологические характеристики, определяемые в соответствии с настоящим стандартом, предназначены:
для определения результата измерений (значений измеряемой величины), в том числе с коррекцией регистрируемых значений выходного сигнала ИП (введением поправок, учитывающих реальные условия);
для ойенки погреіпност# ИП в реальных условиях в пределах . нормированных рабочих условий применения; ■ •
для использования в качестве контролируемых характеристик при контроле ИП на соответствие установленным нормам;
для оптимального выбора ИП.
Индивидуальную функцию преобразования и основную погрешность ИП определяют в соответствий с настоящим стандартом отдельно для,каждого экземпляра ИП по результатам испытаний в нормальных условиях. Функции'влияния и дополнительные статические погрешности в . интервале изменений ВВ в соответствии с настоящим стандартом могут быть определены в виде индивидуальных или типовых метрологических характеристик ИП.
Характеристики основной погрешности ИП, для которых нормирована номинальная функция преобразования ИП данного типа, определяют в соответствий с. ГОСТ 8.009.
rocT2.<Q5-s8'~~g-,.afc срОРмак,и - 'Характеристики погрешности ИП определяют с заданной вероятностью 0*95. Допускается по согласованию разработчика и предприятия, выдавшего техническое задание на ИП (далеезаказчик) » принимать другие значения заданной вероятности согласно приложению 4.
Относительная погрешность характеристик основной и дополнительных погрешностей, определяемых согласно настоящему стандарту, не превышает 25% от их значений.
Нормирующее значение N при оценке характеристик приведенной погрешности ИП принимают равным разности между наибольшим и наименьшим значениями выходного (входного^ сигнала в диапазоне измерений. Значение N может быть задано в конструкторской документации для ИП данного типа.
Н
у
о
О
с
ормальные условия при определении метрологических характеристик и рабочие условия применения ИП должны быть-указаны в стандартах общих технических требований или общих технических условий на отдельные виды ИП, а при их отсутствии - в технических условиях на конкретные типы ИП.Н
Сг «о
О
ормальные условия должны быть заданы в соответствии с ГОСТ 8.395 совокупностью пределов нормальных областей значений всех ВВ, оказывающих воздействие на погрешность ИП. ВВ считается оказывающей воздействие на погрешность ИП, если дополнительная погрешность от действия ее предельно допустимого значения превышает 20% значения основной погрешности.В обоснованных' случаях допускается устанавливать нормальные .условия по согласованию между разработчиком и заказчиком ИП с соответствующим уточнением модели основной погрешности.
1.6. Погрешность ИП в рабочих условиях применения определяет потребитель ИП при оценке погрешности проводимых измерений •
г
Срормаю 11
остгїов-єаOCT 92-4279-80 ЛЛ
с учетом конкретных значений ЪВ, характеристик основной и допол
нительных погрешностей и функций влияния» представленных в форму—
ляре на ИП. Методика расчета статической погрешности ИП в/рабочих условиях применения должна быть приведена в инструкции по эксплуатации каждого типа jffl.
Допускается оценивать статическую погрешность каждого ркземп ляра..ИП в рабочих условиях применения при приемочных испытаниях по.методике, согласованной с заказчиком ИП.
Точность градуировочного оборудования, образцовых и
контрольных средств измерений (в дальнейшем - средства градуирования? следует выбирать в соответствии с требованиями
ГОСТ В 20.57.303. При отсутствии средств градуирования» погреш
ностями которых можно пренебречь, допускается производить их
в
: м
с
Го
О
ыбор из. числа менее точны#,’ при этом составляющие погрешности ИП, обусловленные средствами градуирования, должны быть учтены при оценке основной погрешности ИП. *ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
г *
2.1. Индивидуальную функцию преобразования. ИП представляют
в виде полинома '
у» 4(О-2акхи. ' ■ (I)
Ьо '
F
Пояснения символов и числовых коэффициентов, приведенных в формуле СI) и всех последующих, даны в’ приложении I,
'Степень I полинома следует выбирать на' стадии проектирования конкретного типа ИП из ряда 1,2,3, обеспечивая минимальное значение составляющей основной погрешности ИП, обусловленной
h II пД І-Л.-1 .1 і ij.rV'm-1. т г 'іЧ' і Mi гост? шй-ба
OCT 92-4279-80 Л.5
' аппроксимацией градуировочной характеристики ИП индивидуальной функцией преобразования.
В необходимых случаях индивидуальная функция преобразования ИП может быть представлена в виде логарифмической, экспоненциальной или иной функции, параметры которой рекомендуется определять . ГНК.
По требованию заказчика Функция преобразования.может быть представлена в виде обратной функции
X-ZBk9
К
(2)
ft), э .. о
X- с to
s'*
Т) ц
оэффициенты индивидуальной функции преобразования ИП • > определять по результатам градуирования ИП во всем диапазоне из- ■ мерений с постоянным шагом изменения входного сигнала и числом фиксированных значений входного сигнала 8 или при заданных зна-. , чениях входного сигнала ДЙбЫ^Х^+О.бН; Хт^+0,875Н ;
Хпій^.(гп -5; N - Хтщц- Хтц1).
Число циклов градуирования назначать п> 4, обеспечивая получение общего числа наблюдений 2nm?40. Если при проектировании конкретного типа ИП составляющая погрешности от невоспроизводимое- ти градуировочной'характеристики по п. 3.1.I принята несущественной, допускается .сокращать число циклов' градуирования, при несу- s щественной вариации - исключать обратный ход градуирования. f ’
Каждый цикл градуирования необходимо начинать при- одном и том же значении начального сигнала на входе ИП. Для ИП, относя- ■ „ щихся к категориям А и В по ГОСТ В 20.39.301, все циклы градуиро- , вания рекомендуется располагать равномерно на интервале времени, равном или- большем времени непрерывной работы ИП.
Форма таблицы для регистрации результатов градуирования приведена в табл. 4 приложения 5.
П
ад
ри наличии резко отклоняющихся результатов наблюдений следует рассмотреть альтернативу:rtnUM&
OCT 92-4279-80 Л.6
резко отклоняющийся результат получен в тех'Же условиях что и остальные результаты;
резко отклоняющийся результат является следствием нарушения условий проведения градуирования или ошибки испытателя. В этом случае указанный результат может быть исключен.
‘ Необходимость проведения анализа причин появления резко отклоняющихся результатов наблюдений определяем ответственный за прове-. , дение испытаний ИП. В случае принятия решения об исключении .резко отклоняющихся результатов следует провести дополнительный цикл градуирования и полученные результаты наблюдений использовать в дальнейших расчетах вместо исключенных.
Для каждой точки градуирования по упорядоченной выборке . „ • (HfS) 1М,Б) (М Б) НІ £}
результатов наблюдений у^2^ ... у^’ рассчитать
значения выходного сигнала, определяющие градуировочную характерис
тику
У/
, ,,<М,Б)
4jn + ў(2п~і)
где t=[2n/4] - целая часть числа 2л/4,
2,5. Коэффициенты ak определять по формуле
А = а.
I • А
■4
(3) :*
индивидуальной функции преобразования МП;
(4)
*ю
*20
*11 *u
*21 • - - *21,
X-jk~ Xj (j~2Л.... ш; X - 0,1,.... b}, XTf- транспонированная матрица;
CpapMCW
где
го 5 -
у
OCT 92-4279-80 Л.7
Уп
Коэффициенты индивидуальной функции преобразования вида
y = Z7x>/-fl'/X могут быть определены также.по формулам
л) (П , fn л?
ао—’ 12 Д, J .;. <5)
тДхИ,?Л)
т m т
т?У/Х -' 2у-2Х; (6)
~ _ j~* } j=< ist J
Ui~ Д і /Л U
mXX;-(XX|]
Коэффициенты обратной функции преобразования
формула (2) определяют МНК по массиву данных, полученному при опре-
делении коэффициентов индивидуальной Функции преобразования по п.2.2.
О ПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЕ ПОГРЕШНОСТИ
Математическая модель и формы представления основной погрешности
Математическая модель основной погрешности ИП в общем случае имеет вид
До = Да« Дб* Дн* &К6 * Дойр, (7)
где Да - составляющая погрешности, обусловленная аппроксимацией градуировочной характеристики индивидуальной функцией преобразования (характеризует неисключенную систематическую погрешность ИП);
- составляющая погрешности от вариации выходного сигнала;
Дн - составляющая погрешности от невоспроизводимое™ градуиро- . вечной характеристики;
Aftg - составляющая погрешности от квантования выходного сигнала;
^о5р.~ составляющая погрешности, обусловленная средствами градуи
рования.
Составляющие основной погрешности ДНл Дкб?
а также составляющая Добр, если систематические погрешности средств
градуирования не оговорены отдельно или несущественны, приняты случайными в диапазоне измерений ИП. Дисперсии случайной составляющей основной погрешности в отдельных градуировочных точках однородны. Оценку существенности составляющих, проверку однородности дисперсий и.выбор нормируемых характеристик основной погрешности ИП проводит разработчик при проектировании конкретного типа ИП.
Основная погрешность ИЙ должна быть представлена:
числом, характеризующим симметричные границы интервала, в
котором она находится с заданной вероятностью;
характеристиками систематической (предел) и случайной (дове
р ительный интервал) составляющих.
В случае неоднородности дисперсий случайной составляющей основной погрешности в отдельных точках диапазона измерений рекомендуется определять основную погрешность для каждой градуировочной точки или в виде функции входного (выходного) сигнала.
Допускается нормировать и определять в качестве метрологических характеристик отдельные составляющие основной погрешности Ж.
Раздельную опенку систематической и случайной составляющих основной погрешности ИП проводят:
при существенной систематической погрешности применяемых средств градуирования;
2)'при доминирующей составляющей Да, обусловленной неадекват- тэ костью принятой модели (степени полинома) функции преобразования.
П ри табличном представлении индивидуальной функции преобразования характеристику погрешности от нелинейности функции преобразования определяют в качестве справочной,