Модели и методы расчета дополнительных погрешностей измерительных преобразователей автоматических систем управления

• Автор: Пудалов, Алексей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ.

1.1. Дополнительные погрешности измерительных преобразователей при

СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ.

1.2. Измеряемые и влияющие величины

1.3. Имитационные модели дополнительных погрешностей.

1.3.1. Методы моделирования статистически независимых и зависимых сигналов входного воздействия и влияющих величин.

1.3.2. Построение плана эксперимента.

1.4. Основные цели и задачи исследований.

2. МОДЕЛИ ИЗМЕРЯЕМОГО СИГНАЛА И ВЛИЯЮЩИХ ВЕЛИЧИН

2.1. Анализ параметров нефтехимических технологических процессов. Построение модели измеряемого сигнала
2.2. Анализ параметров влияющих величин и построение их модели
2.3. Выводы
3. МОДЕЛИ ДЮЛНИТЕЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ЛИНЕЙНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.
3.1. Модель мультипликативной дополнительной погрешности для случая статистически независимых сигналов входной и влияющей величин
3.2. Модель мультипликативной дополнительной погрешности для случая статистически зависимых сигналов входной и влияющей величин
3.3. Модель мультипликативной дополнительной погрешности при
воздействии множества сигналов влияющих величин
3.3.1. Случай статистически независимых влияющих величин некоррелированных с входным воздействием.
3.3.2. Случай статистически зависимых влияющих величин
КОРРЕЛИРОВАННЫХ С ВХОДНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
3.4. МОДЕЛИ МУЛЬТИПЛИКАТИВНОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ УЧЕТЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАНАЛОВ ИЗМЕРЯЕМОЙ И ВЛИЯЮЩЕЙ ВЕЛИЧИН .
3.4.1. Случай учета динамических свойств канала влияющего
ВОЗДЕЙСТВИЯ, КОГДА ИЗМЕРЯЕМАЯ И ВЛИЯЮЩАЯ ВЕЛИЧИНЫ ОДИН И ТОТ ЖЕ ПАРАМЕТР
3.4.2. Случай учета динамических свойств каналов входного и влияющего воздействий, когда эти сигналы один и гот же параметр.
3.4.3. Случай, когда измеряемый сигнал и влияющая величина
РАЗЛИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ.
3.5. Модель аддитивной дополнительной погрешности.
3.6. Модель аддитивномультипликативной дополнительной погрешности.
3.7. Выводы.
4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.
4.1. ОБ0БЩЕН1 ГАЯ СТРУКТУРА ОБРАЗОВАНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
4.2. Структура постановки эксперимента имитационного
МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.3. Сравнение имитационных моделей с аналитическими ВЫРАЖЕНИЯМИ.
4.4. Описание программы имитационного моделирования дополнительных погрешностей.
4.5. ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Это говорит о том, что в рабочих условиях использования ИИС измерения, в основном, производятся в динамическом режиме [-]. Возникающая суммарная погрешность ИП в режиме динамических измерений имеет три составляющих [; ]: основную погрешность средства измерений (СИ), динамическую погрешность преобразования входного сигнала и совокупность дополнительных погрешностей. Как определено в []: «Дополнительная погрешность средств измерений обусловлена изменениями влияющих величин относительно своих нормальных значений. Они проявляются постольку, поскольку параметры материалов и элементов, из которых состоит СИ, и конструк тивные параметры СИ зависят от значений влияющих величин. Следовательно, дополнительные погрешности являются функцией влияющих величин. Для каждого экземпляра СИ эта функция имеет определенный вид и определенные значения параметров». В качестве влияющих величин могут выступать параметры окружающей среды, например, температура, давление, влажность. Влияющими величинами могут быть нестабильность амплитуды или частоты питающего напряжения, или, например, колебания напряженности магнитного поля Земли. В случае, когда влияющие величины и погрешность связаны линейно, функции влияния представляются в виде соответствующих коэффициентов влияния. Эти коэффициенты показывают воздействие отдельных влияющих величин на изменение показаний и задаются в виде [8; 9; -]: %/ °С; %/% и пит и т. Дополнительные погрешности нормируются при выпуске СИ только для статических режимов работы. В этом случае на результат измерений можно ввести поправку, учитывающую возникающую погрешность []. Почти все, указанное в этих тезисах, верно исключительно для статического режима работы И П. В настоящее время не существует общепринятой методики определения дополнительных погрешностей для режимов динамических измерений, как и не существует моделей, описывающих процессы образования этих погрешностей. В этом случае пользоваться поправкой на результат измерений уже не представляется возможным [; ]. В режиме статических измерений функции влияния могут быть представлены (как было показано) либо нелинейной зависимостью, либо, в линейном случае, коэффициентом влияния. При этом предполагается, что одна влияющая величина изменяется, а другие остаются постоянными и не выходят за рамки своих нормальных значений, т. И. Такой способ задания заведомо дает неточный результат, например, в случае с влиянием параметров окружающей среды, которые, как правило, изменяются одновременно (например, температура окружающей среды и относительная влажность атмосферного воздуха). Поэтому, в режиме статических измерений, функции влияния задаются либо как многомерные [1 1-], либо как функции совместного влияния [; ]. В этом случае предполагается, что влияющие величины изменяются, но в момент измерений они установились на определенном уровне. Одновременный учет всех статистически зависимых влияющих величин для режима динамических измерений вообще не рассматривается в связи с отсутствием методики расчета [; -]. Поэтому в задачу исследований входит создание модели процесса образования дополнительной погрешности при совместном воздействии нескольких влияющих величин. Нормированные дополнительные погрешности очень часто носят чисто мультипликативный характер |; ]. Иногда мультипликативную погрешность нормируют как относительную, но обычно такой способ нормирования погрешности используется для сравнения различных измерительных преобразователей по точности или по чувствительности к влияющим величинам. Ниже приведены несколько примеров однопараметрических и многопараметрических функций влияния с возникающей мультипликативной дополнительной погрешностью. При измерении термоЭДС термопары милливольтметром возникает дополнительная погрешность, связанная с изменением сопротивления соединительных проводов при изменении температуры окружающей среды. ДЛЛ/, = Н„р0{ + <х„рДт)- Д„р0 = Д„р0а„рДГ, (1. АТ = Тс - Т0 - приращение температуры от начального значения до текущего Тс. Я„и - сопротивление термочувствительного элемента. Величина тока I, при изменении температуры будет определяться с учетом (1.