Способ определения погрешности нелинейности характеристики измерительного устройства Советский патент 1977 года по МПК G01D18/00 

Изобретение относится к приборостроению Одним из показателей качества измерительных устройств является систематическая погрешность измерения, обусловленная отличием действительной характеристика устройства от номинальной характеристики. В том случае, если номинальная характеристика представляет собой линейную зависимость между измеряемой величиной (входным сигналом) и выходным сигналом, а действитель вая характеристика нелинейна, то систематическая погрешность характеризует погрешность нелинейности характеристики измеритель юго устройства. Известен способ определения погрешности нелинейности характеристики измерительного устройства, путем получения сигнала от различных мер с последующим усреднением результата измерения 1. Однако такой способ не обеспечивает требуемой точности, производительности поверочных операций, существенно возрастает стоимость поверки и парка прецизионных средств измерения. Известен также способ определения погрешности нелинейности характеристики измерительного устройства, заключающийся в сравнении значений выходного сигнала, соответствующих действительной и номинальной ли линейной характеристике.измерительного уст ройства при определенном значении вход- ного сигналаС2. Этот спосоо измерения погрешности нелинейности характеристики измерительного прибора обладает недостатком, заключающимся в том, что требуемая погрешность образцового сигнала должна быть в 3-5 раз меньше измеряемо погрешности, а это технически часто не выполнимо и не позволяет произвести аттестацию целого ряда прецизионных измерительных устройств с требуемой точностью. Целью изобретения является повышение точности определения погрешности нелинейности характеристики измерительного устройства. Для этого на вход измерительного устройства подают последовательно два сигнала, изменяющиеся внутри диапазона измерения, один из которых изменяют непрерьшно внутри диапазона измерения, а яругой дискретно, причем разность двух дискретных значений сигнала поддерживают постоянной.

На фиг. 1 дано графическое повюнение

предлагаемого способа, где ф - действительная характеристика измерительного устройства; ipjj-j -номинальная характеристика; /Mpi - погрешность налинейности; ф - значение выходного сигнала по дейст витальной характеристике; - значение выходного сигнала по номинальной характе ристике; D - величина поддиапазона шага Xjj 4 i координаты 1 измерения выходного сигнала; на фиг. 2 показано устройство дЛя измерения механических величин, реализующее предлагаемый способ, где 1 - наконечник, 2 - преобразователь, 3- основание, 4 и 5 - концевые меры длины, 6 - обойма, 7 - клиновой механизм, 8 - винт.

При определении погрешности нелинейности входной сигнал изменяют шагами от X до Хд , обеспечивая условие Х. (где п - обшее число шагов) примыкания смежных интервалов путем измерения выходного сигна ш фл . точках Х„ , ,..,, ,,. (где I-номер перемещения, м -общее число шагов) и его плавной настройки смешением входных сигналов.Погрешность нелинейности д ,ft ( t 1,2,.,. и ) определяют как разность между значением pj выходного сигнала по действительной характеристике ф, и номинальным значением выходного сигнала номинальной характеристике фд}

Определение погрешности нелинейности преобразователя линейных перемешений {см. фиг. 2) производится следующим обрааом. Под наконечник 1 преобразователя 2, укрепленного на основании 3, устанавливают -поечередно две концевые меры длины 4 и 5 с помощью обоймы 6. Разность размеров концевых мер равна величине поддиапазона 13 Смещение входного сигнала X, необixoдимoe длгопред лення погрешностн недвнейности по всему диапазону измерения осуществляют путем вертикального непрерывного перемещения обеих концевых мер с помощью клиновО1|-о механизма 7, приводимого в движение винтом 8. Шаг изменения входного сигнала задают выбором концевых мер.

При определении погрешности нелинейности Ьольтметров плавное изменение напряжения на входе осуществляют путем изменения величины тока, пр015скаемрго через сопротивление нагрузки вольтметра, изменение напряжения на величину поддиапазона осуществляют путем дискретного изменения сопротивления нагрузки на строго постоянную величину, при этом сопротивление нагрузки выбирают много меньшим сопротивлением источника тока и входного сопротивления вольтметра.

Формула изобретения

Способ определения погрешности нелинейности характеристики измерительного уст. ройства, заключающийся в сравнении значений выходного сигнала, соответствующих действительной и номинальной .линейной характеристике при определенном значении входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на вход измерительного устройства подают, последовательно два сигнала, изменяющиеся внутри диапазона измерения, один из которых изменяют непрерывно внутри диапазона измерения, а другой дискретно, приче м раз-, ность двух дискретных значений сигнала поддерживают постоянной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 . Инструкция 150-68 по поверке микр1 каторов, из-во Стандартов, М., IQ г.

2. ГОСТ-8.118-74.

Вольтметры электронные. Методы и средства поверки при высоких частотах. М., Из-во Стандартов i 974,

Л /

tit. I

Фиг. 2 S. 7 6,