Нив. № дубликата Лит.изм.
Мив. Я» подлинника 1270№ аза.
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ И ИХ КОНТРОЛЬ
Общие положения.
К нормируемым метрологическим характеристикам относятся:
градуировочная характеристика датчика;
погрешность датчика в рабочих условиях;
постоянная времени датчика;
дополнительная погрешность датчика.
Дополнительная погрешность нормируется, если ее величина составляет не менее половины погрешности датчика при одновременном воздействии всех возможных влияющих величин (в том числе и величины, вызывающей дополнительную погрешность). В этом случае погрешность датчика в рабочих условиях не должна включать в себя дополнительную погрешность.
Определения некоторых основных терминов, используемых в стандарте, приведены в справочном приложении 1 к настоящему стандарту.
Нормирование и формы представления метрологических характеристик.
Нормируемые метрологические характеристики датчика должны быть в пределах норм, установленных для датчиков конкретного типа.
Для экспериментального подтверждения нормирующих величин могут быть использованы методы расчета, представленные в рекомендуемом приложении 2 к настоящему стандарту.
Метрологические характеристики нормируются для всего диапазона измерения параметров датчика или для отдельных поддиапазонов.
Градуировочная характеристика датчика должна соответствовать рабочим условиям и быть представлена одним из двух способов:
типовой градуировочной характеристикой;
индивидуальной градуировочной характеристикой.
Типовая градуировочная характеристика должна быть представлена в паспорте (формуляре) датчика в виде уравнения, отражающего зависимость давления от относительного сопротивления.
Индивидуальная градуировочная характеристика должна быть представлена в паспорте (формуляре) датчика в виде таблицы. В таблице каждому значению давления должно соответствовать одно значение (полученное осреднением) относительного сопротивления Rj
.
Д
Нив. Я* дубликата Лит.і>м.
Иив. Я» подяиииика 1270 Я* изв.
опускается в паспорте (формуляре) приводить несколько градуировочных характеристик с указанием для каждой интервала температур.Индивидуальная градуировочная характеристика должна нормироваться пределом допускаемых значений нелинейности градуировочной характеристики h. Кроме этого, в паспорте (формуляре) датчика должна быть указана степень полинома, которым следует аппроксимировать табличные значения градуировочной характеристики в целях автоматизированной обработки измерений.
Погрешность датчика в рабочих условиях должна нормироваться пределом допускаемых значений среднеквадратического отклонения .
Среднеквадратическое отклонение & должно характеризовать следующие составляющие погрешности датчика в рабочих условиях:
погрешность датчика, вызванную изменением влияющих величин, значения которых находятся в интервале рабочих условий;
погрешность от нестабильности градуировочной характеристики во времени (периодичность повторных градуировок должна указываться в паспорте или формуляре на каждый экземпляр датчика) или от смещения градуировочной характеристики после воздействия на датчик влияющих величин, значения которых находятся в интервале рабочих условий;
погрешность градуировочной характеристики, представленной в виде таблицы;
погрешность от вариации выходного сигнала датчика;
случайную Погрешность.
Примечания: 1. Все перечисленные (кроме последней) составляющие погрешности датчика в рабочих условиях, являются систематическими погрешностями.
В отдельности составляющие погрешности не нормируются, так как выделение каждой составляющей из погрешности потенциометрического датчика требует значительного увеличения экспериментальных и расчетных работ. Последнее вызвано ступенчатым характером изменения выходного сигнала при плавном изменении измеряемого давления, причем значение б-f соизмеримо с одной или двумя ступенями выходного сигнала.
Дополнительная погрешность датчика должна нормироваться пределом допускаемых значений среднеквадратического отклонения •
Постоянная времени датчика должна нормироваться минимальным пределом Т и максимальным пределом і допускаемых значений.
Градуировочная характеристика и постоянная времени должны выражаться именованными числами.
Погрешность в рабочих условиях, дополнительная погрешность и нелинейность индивидуальной градуировочной характеристики датчика должны выражаться в процентах к диапазону измерения датчика.
Контроль метрологических характеристик.
Контроль метрологических характеристик на соответствие нормирующим величинам должен производиться при поверке датчика.
Рекомендуется при поверке датчика, бывшего в эксплуатации или хранившегося на складе, имитировать ожидаемые условия эксплуатации (причем условия эксплуатации должны соответствовать диапазону рабочих условий датчика).
Учитывая гарантии завода-изготовителя по качеству датчиков, допускается поверку датчика, бывшего в эксплуатации или хранившегося на складе, производить в лабораторных условиях без имитации рабочих условий. При таком допущении поверка датчика обеспечит выявление грубых изменений метрологических характеристик.
Относительное сопротивление датчика должно измеряться в процессе поверки при фиксированных значениях давлений, указываемых в паспорте (формуляре) датчика. Установление этих значений давлений на поверочной установке должно осуществляться последовательно (без возвращения к наименьшему давлению) сначала со стороны меньших значений, а потом со стороны больших.
Контроль нелинейности индивидуальной градуировочной характеристики датчика.
Рассчитывается величина:
Л г 1 / Л
h
ЮР 7
D -О I ? так тьп ~
Нив. Я» дубликата Лнт.изм.
Ика. М» нодлмииика 1270 Я? из».
где R. - относительное сопротивление, £
соответствующее давлению Р;
<г
R _uR-- максимальное и минимальное
определяемое при поверке датчика и t
значения относительного сопротивления
в диапазоне измерения датчика, определяемые при поверке;
R. - значение относительного сопротивления, снимаемое графически с пря- мой линии, соединяющей точки с координатами Rma^ и Рт^п • Нелинейность градуировочной характеристики не превышает допустимую вели-
чину, если выполняется условие
где h - нормирующая величина.
1.3.5. Контроль погрешности
датчика в рабочих условиях. Рассчитывается
величина:
Л
6 = так
/ / 100 7
і / R ~Р • J 7
* I Ктак нгт.п
і
где R. - относительное сопротивление, соответствующее давлению Р. и взятое г /
по градуировочной характеристике;
- относительное сопротивление,
ОСТ 1 00047-73 Стр. 5
определяемое при поверке датчика и соответ-
ствуюшее давлению Р-
J-
если
где
Погрешность датчика в
выполняется условие:
8? - рассчитывается по
рабочих
условиях не превышает допустимую величину,
нормирующей величине :
S, -- 2,5 бі■
Примечание. Коэффициент 2,5 характеризует композицию нормального и равновероятного законов распределения погрешностей. Равновероятный закон обусловлен осреднением градуировочных характеристик при разных температурах.
1.3.6. Контроль дополнительной погрешности датчика. Рассчитывается величина:
100
где R. и R-
<г г
— относительные сопротивления, соответствующие давлению
Р’ ивзятые по двум разным градуировочным характеристикам: первая
градуировочная характеристика соответствует условиям, при ко
торых влияющая величина вызывает дополнительную погрешность
датчика; вторая градуировочная характеристика - без воздейст
вия влияющей величины.
Дополнительная погрешность датчика
не превышает допустимую величину, если
И и і. Jfe дубликата Лит.изм.
Ин. Jfe подлинника 1270№ ті.
82>
величине (?2 •
выполняется условие: где 82 ~ рассчитывается по нормирующей
$2 :2 }5 <52 •
Контроль постоянной времени датчика должен осуществляться косвенным методом - по величине объема приемной полости датчика в соответствии с нормалью 836АТ.
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ. АППРОКСИМАЦИЯ
ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Общие положения.
Методика расчета погрешностей составлена с учетом специфики потенциометрических датчиков давления, которая явилась предпосылкой нормирования погрешности датчика в рабочих условиях одной величиной без разделения на систематические и случайную составляющие.
Способ нормирования погрешности датчика не позволяет рассчитать уменьшение погрешности при осреднении значений измеряемого параметра н
а
установившемся режиме. Поэтому погрешности осредненного и неосредненного по времени результатов измерения оцениваются одним и тем же значением.
Форма представления погрешностей результата измерения - в процентах относительно значения результата измерения.
Аппроксимация градуировочной характеристики производится для обеспечения автоматизированной обработки результатов измерений. Табличные значения градуировочной характеристики.из паспорта (формуляра) датчика аппроксимируются полиномом. Степень полинома указывается в паспорте (формуляре).
Расчет погрешности результата измерения.
Погрешность результата измерения должна рассчитываться по величине, нормирующей погрешность датчика в рабочих условиях ($ , и по величинам, нор- 7
мирующим погрешности отдельных элементов измерительной системы , ПО которой передается и регистрируется выходной сигнал датчика. Значения должны быть выражены в процентах к диапазону датчика давления:
△ = і Кб ,
г
Нив. Я» дубліката Лнт.шм.
Ин. Jfe іодліїнка 1270№ кзв.
пе △ - предел допускаемой погрешности результата измерения для доверительной вероятности р =0,99;К - коэффициент (квантиль), соответствующий доверительной вероятности р =0,99. Значения коэффициента К указаны в рекомендуемом приложении 3 к настоящему стандарту;
О' - среднеквадратическое отклонение погрешности результата измерения; d = £ - коэффициент использования диапазона датчика при измерении;
Р - минимальное ожидаемое значение результатов измерения, для которых рассчитывается погрешность;
D - диапазон измерения (по входу) датчика.
Если для конкретного типа датчика нормируется дополнительная погрешность посредством величины (^2 > то среднеквадратическое отклонение погрешности результата измерения должно рассчитываться:
в2'.
at' г-1
Погрешность среднего результата по двум датчикам, измеряющим один параметр летательного аппарата (если погрешности измерительной системы независимы), должна рассчитываться:
а 16")2^И
/ где & и
- среднеквадратические отклонения погрешностей результата изме
рения при измерении первым и вторым датчиками. / //
При 0^0 среднее значение (Р) результата измерения по двум датчикам рассчитывается с учетом "весов" измерений:
і /і
Р . Р S)2(б")2
1+ 17(б')г(б'")2
J
где Р и Р - результаты измерения при измерении первым и вторым датчиками.
Интервал, в котором находится действительное значение амплитуды квазигармонического процесса, определяется в следующей последовательности. Коэффициенты гашения пульсаций § и О - определяются по 836АТ. Эти коэффициен- ты соответствуют минимальному пределу г и максимальному пределу L допускаемых значений постоянной времени и частоте пульсации квазигармонического процесса:
ДР . А ‘ ДР
-gT * bPS-jr, где - действительное значение амплитуды;