Оценка точностных характеристик. 
Метрологическое обеспечение создаваемых средств измерения

Технические характеристики средств измерений, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений называются метрологическими характеристиками. От неточности характеристик при изготовлении средств измерения их стабильности в процессе эксплуатации приборов зависит точность результатов измерения.

Из условий поставленной задачи следует, что относительная погрешность разрабатываемого устройства равна = 1%. Найдем абсолютную погрешность.

(7.1).

Найдем абсолютную погрешность для наименьшего значения измеряемой величины x_Д=0,1 м/ c.

(м / c).

Рассчитаем количество отверстий в модуляторе, соответствующее заданной точности. Функция преобразования имеет следующий вид.

(7.2).

где — измеряемая величина, линейная скорость перемещения,.

d — диаметр ролика,.

N — количество импульсов подсчитанное счетчиком за 2 секунды,.

N₁ — количество отверстий модулятора.

Примем диаметр катка 10 см. N₁=200 соответствует заданной погрешности измерения.

Найдем погрешность изготовления ролика, так как от этого будет зависеть абсолютная погрешность устройства. Абсолютная погрешность ролика найдется из следующей системы уравнений.

(7.3).

Подставив в эту систему значения d=0,1 м, N₁=200, =0,550 м/c, ₁=0,551. В результате получим, что при изменения скорости на 0,001 м/c величина диаметра будет равна d₁=0,1003 м. Значит погрешность равна 0,3 мм.

Радиус ролика необходимо делать с точностью 0,1 мм.

Также необходимо разработать поверку средства измерения. Поверка — это совокупность операций выполняемых органами метрологической службы по определению пригодности средств измерений к применению, клеймению или выдача документов о поверке — подтверждающих, что средство измерения удовлетворяет указанным требованиям.

Поверку можно производить двумя методами:

• 1 путем сопоставления показаний поверяемого прибора с показаниями образцового средства измерения,
• 2 путем сравнения показаний поверяемого прибора с мерой данной величины.

Выберем первый метод поверки. Сигнал от источника измеряемой величины подают на поверяемый и образцовый приборы и сравнивают показания поверяемого x_П и образцового x_O приборов. Погрешность (абсолютная) поверяемого прибора будет равна = x_П — x_O.

Независимо от выбранного метода поверки соотношение пределов допускаемой абсолютной погрешности образцового и поверяемого средств измерений, должно быть не более 1:3 при поверке приборов классов точности 0,05 — 0,5 и не более 1:4 при поверке приборов с классом точности 1 — 5.

В качестве образцового средства измерения может использоваться как аналоговый, так и цифровой прибор. Класс точности аналогового средства измерения при выборе в качестве образцового должен удовлетворять следующему неравенству.

7.4).

где К_О и К_П — соответственно классы точности образцового и поверяемого приборов,.

— требуемое соотношение,.

x_NО и x_NП — соответственно нормирующее значение поверяемого и образцового приборов. /4/.

В качестве образцового прибора выберем прибор датской фирмы DISA, коммерческий образец ЛДИС МАРК — 1. Оптическая схема комбинированная, с призменным расщепителем. Она может работать в режиме с опорным пучком в дифференциальном режиме на прямой и обратном рассеиваниях. Диапазон измеряемой скорости от 10^-4 — 50 м/c с точностью 0,1% и пульсации скорости в полосе частот 1 кГц с точностью 3%.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия:

• 1) температура окружающего воздуха 202С
• 2) относительная влажность воздуха от 30 до 80%
• 3) напряжение питания 2204,4 В
• 4) частота тока питания 500,5Гц
• 5) внешние магнитные поля, кроме поля Земли, практически должны отсутствовать
• 6) механические колебания и удары должны отсутствовать

Перед поверкой прибор должен быть выдержан в помещении в нормальных условиях не менее 6 часов. При проведении внешнего осмотра проверяется отсутствие грубых механических повреждений, затрудняющих эксплуатацию прибора. Проводится сравнения измерения поверяемого и образцового прибора и определяются метрологические характеристики.