Система единства измерений при испытаниях летательных аппаратов. Расчет погрешностей измерений потенциометрическими датчиками давления

ДР - измеренное значение амплитуды.

рассчитывается по П парам значений _}R^ из паспорта (формуляра) датчика. Методы и таблицы математической статистики, применяемые для аппроксимации градуировочной характеристики, приведены в справочном приложении 4 к настоящему стандарту.

Градуировочная характеристика в виде полинома имеет вид: при b - і р zdg * а'_уR у при 1-2 Р -а!₀^а₂R², при L =5 Р - а."' + а''' Я * а-„^щР:²+ а R³. Q 7 £,

С

И и в. № дубликата Лит.изм.

Нив. № подлимикка ¹²⁷¹№ изв.

правочное

НЕКОТОРЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Нормирование метрологической характеристики - установление нормирую­щей величины с целью контроля метрологической характеристики и использования нормирующей величины при расчете погрешности результата измерения.

2. Типовая градуировочная характеристика назначается для конкретного типа датчика.

3. Индивидуальная градуировочная характеристика определяется эксперимен­тально для каждого экземпляра датчика.

4. Систематическая погрешность характеризуется величиной среднеквадрати­ческого отклонения. Математическое ожидание систематической погрешности должно исключаться при градуировке.

5. Дополнительная погрешность датчика - систематическая погрешность дат­чика, вызванная воздействием какой-либо влияющей величины (например, темпе­ратуры, вибрации, пульсации и т.д.).

6. Нелинейность градуировочной характеристики - половина максимального расстояния между градуировочной характеристикой, представленной графически, и прямой линией, соединяющей значения градуировочной характеристики на границах диапазона измерения датчика.

7. Степень полинома L, аппроксимирующего градуировочную характеристику, выбирается в зависимости от конструктивных особенностей датчика.

8. Постоянная времени 'Г - динамическая характеристика.

Определение и контроль постоянной времени датчиков, имеющих:

• характеристику апериодического звена;

• инерционность приемной полости, значительно большую по сравнению с инерционностью подвижной системы маханизма;

• длину подводящего трубопровода ^1,5 м;

• конкретный вид заполнения (жидкость или газ) производится по нормали 836 АТ.

Система датчик - демпфер - трубопровод, представляет собой линейное звено и не дает ошибки по среднему значению измеряемого давления.

Рекомендуемое

РАСЧЕТ ОЦЕНОК МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

1. Введение.

   1. В настоящем приложении изложена методика расчета оценок нормируе­мых и ненормируемых метрологических характеристик по ограниченному числу экземпляров датчиков одного типа.

   2. Большинство рекомендуемых методов учитывает специфику многовитко­вых потенциометрических датчиков. Для получения оценок с наибольшей достовер­ностью экспериментальные данные аппроксимируются полиномами, что уменьшает влияние ступенчатости выходного сигнала (при плавном изменении входного сигна­ла) на искажение оценок метрологических характеристик.

   3. Оценки метрологических характеристик рекомендуется использовать для обоснования, подтверждения или назначения величин, нормирующих метрологические характеристики.

   4. Величины, нормирующие метрологические характеристики, могут отличать­ся по значению от их оценок и должны учитывать* конструктивные и технологи­ческие особенности производства любого экземпляра датчика одного и того же типа.

2. Расчет оценок нормируемых метрологических характеристик.

   1. Расчет оценки допускаемых значений нелинейности индивидуальной гра­

С

Ии». № дубликата Лит.шм.

Наз. № щламмаиа ¹²⁷² № аза.

дуировочной характеристики.

Для расчета необходимо следующее:

• индивидуальные градуировочные характеристики А (R) в виде полиномов по т датчикам с точками градуировки;

• линейные уравнения A (R), проходящие через координаты градуировочной иг

характеристики на границах диапазона измерения;

• назначенные ления в количестве выходу) датчика;

(не экпериментальные) значения R- относительного сопротив-

^П2

равномерно расположенные в диапазоне измерения

• значение П. должно быть не меньше 30; 7

• значение г?2 должно быть не меньше 6;

• значение гп должно быть не меньше 20.

(по

Оценка допускаемых значений нелинейности индивидуальной градуировочной характеристики рассчитывается по т датчикам ( 1 - і - т , 1 £ j. S п ₂) •

А = /уа_Х .

Здесь h - оценка допускаемых значений нелинейности индивидуальной

градуировочной характеристики;

тр. 10

где

Р. (R. ) - давление, рассчитываемое по градуировочной характеристике 4 -го датчика для относительного сопротивления R- ; /і •

Р. (R - I - давление, рассчитываемое по линейному уравнению 4 -го датчика LJ1\ J- '

для относительного сопротивления

А

- диапазон измерения давления для датчиков конкретного типа.

2.2. Расчет оценки допускаемых значений среднеквадратического отклонения погрешности в рабочих условиях.

Для расчета необходимо следующее:

- экспериментальные данные по поверкам т датчиков, условия проведе­ния которых охватывают весь интервал рабочих условий;

- по каждой поверке датчика п пар значений ' и значений R, и п. - У значений R..

зона или всего диапазона измерения датчика; здесь сительные сопротивления, соответствующие давлению

! и

из исследуемого поддиапа- / // ^И -^ОТНО~

Pt (одинаковое для всех

поверок) при плавном установлении этого давления со стороны меньших и со сторо­

ны больших значений соответственно;

- значение т должно быть не меньше 20;

- значение /7. должно быть не меньше 30;

7

- значение /7должно быть не меньше 3.

Им. № дубликата Лит.изм.

Ин. М? нодлиииика ¹²⁷² № из».

Расчет производится в следующей последовательности (если количество

и

то количество Rтоже равно п

^П3 ! П

s: R.. + R. .)

Z _ ¹

С

где R. . - среднее значение по всем поверкам относительного сопротивления 4 -го датчика при давлении Р. ;

J-

S - среднеквадратическое отклонение погрешности 4 -го датчика в исследуе­мом поддиапазоне (диапазоне) измерения;

Эу = та.* S_1L?

где Sy -оценка допускаемого значения среднеквадратического отклонения погреш­ности в рабочих условиях.

тр. 11

Если количество R; ; л

равно /7^, а количество

при каком-то одном значении Р- величина R J- і

величины S • производится по формуле: і L

равно /7_Г -1 (т.е.

не определялась), то расчет

Для расчета необходимо следующее:

- индивидуальные градуировочные характеристики / по гл датчикам, соответствующие условиям, при которых влияющая величина вызывает дополни­

тельную погрешность;

- индивидуальные градуировочные характеристики тех же П

датчиков, определяемые

- назначенные (не

без воздействия влияющей величины;

экспериментальные) значения R: относительного сопро-

тивления в количестве

/7 2 > равномерно расположенные в диапазоне измерения

(по выходу) датчика;

- значение /77 должно быть не меньше 20;

Ии». Н; дубликата Литлам.

Ии». № додлиииииа 1272 Я» из».

- количество точек градуировки при определении каждой градуировочной

характеристики должно быть не меньше 30; форма представления градуировочной

характеристики - в виде полинома;

- значение п 2 рекомендуется не меньше 6;

где

J00

/г? - L - 1

-D ⁷

- среднеквадратическое отклонение дополнительной погрешности в узком поддиапазоне измерения параметров датчика, соответствующем относи-

тельному сопротивлению

- степень полинома, аппроксимирующего градуировочную характеристику

датчика^

где

3.

Стр.12

- количество узких поддиапазонов, входящих в исследуемый поддиапазон (или полный диапазон) измерения датчика}

• опенка допускаемых значений среднеквадратического отклонения допол­нительной погрешности;

2

• квантиль X -распределения, соответствующий доверительной вероятности р и числу степеней свободы f - Пц (ГП - I, ‘ 1 ) .

Расчет оценок ненормируемых метрологических характе­

Ии». X* дубликата Лит.изм.

Иив. № яодлшш 1272 Я; язв.

ристик датчика.

//

Расчет производится по п. 2.3. За (R) следует взять градуировочную характеристику, снятую при воздействии на датчик одной или нескольких влияющих величин.

/ . . и . .

Расчет производится по п. 2.3. За P-_L[R / и P-_L(R / следует взять градуировочные характеристики, снятые со смещением во времени или до и после воздействия влияющих величин.

3.3. Погрешность градуировочной характеристики, представленной в виде таб­

лицы, должна характеризоваться

оценкой допускаемых значений среднеквадрати-

ческого отклонения

где

^S3

- см. п. 2.2' /

Л - количество R_s. , 5 Ц?

и участвующих в

, соответствующих одному значению Pt

осреднении для представления градуировочной харак-

теристики в табличном виде; значение п - не должно формироваться

J ⁵

из тех R. . и R , . , которые соответствуют повторяемым ус-

L / Р L / и

ловиям градуировки (например, вторичное измерение значений R.. . //

и при +20°С).

3.4. Погрешность от вариации (гистерезиса) выходного сигнала датчика. Эта погрешность характеризуется половиной величины вариации Ь , которая

рассчитывается по т датчикам.

Для расчета необходимо следующее:

- т полиномов р'(Р)степени L , коэффициенты которых рассчитаны по

парам значений Р- , р/. стороны меньших значений;

- т полиномов P"(R)

каждого датчика; давление Р: установлено со

9

степени L , коэффициенты которых рассчитаны по

И

п -1 парам значений Р- , R. . каждого датчика; давление Р- установлено

<г ь/ <г

со стороны больших значений;

- назначенные значения Р- относительного сопротивления, равномерно расположенные в диапазоне измерения (по выходу) датчика в количестве ;

значение

- значение

значение