На инструментальную составляющую
Метрологические характеристики влияния
К указанным характеристикам относятся характеристики СИ, отражающие их способность влиять на инструментальную составляющую вследствие взаимодействия СИ с любым из подключенных к его входу или выходу компонентов, например объектом измерений и др. Потребление энергии средством измерений от объекта измерения или от предвключенного прибора приводит к изменению значения измеряемой величины и, следовательно, к появлению соответствующей составляющей погрешности. Например, на погрешность измерения температуры с помощью термопар и термометров существенно влияет обмен тепловой энергией между объектом и прибором. Следовательно, для СИ, работа которых характеризуется обменом энергией между ними и подключенными к их входу или выходу объектами, необходимо нормировать некоторые характеристики, описывающие свойства этих приборов отбирать или отдавать энергию через свои входные или выходные цепи. Такие характеристики часто называют импедансными, или просто импедансами.
|
|
Вопросы нормирования импедансов средства измерений электрических величин разработаны достаточно полно. Сложнее обстоит дело с приборами для измерений неэлектрических величин, где явления обмена энергией, входные и выходные импедансы изучены недостаточно. В этом случае нормирование требует тщательных исследований.
Рассматриваемые характеристики нормируются путем установления номинальных значений импедансных характеристик и пределов допускаемых отклонений от них.
Конкретные способы оценки составляющих, обусловленных взаимодействием СИ с объектом измерений, зависят"от характера этого взаимодействия и вида импедансной характеристики. В практике электрических измерений достаточно распространен случай, когда взаимодействие заключается в потреблении средством измерений энергии от объекта измерений и когда соответствующее свойство описывается входным импедансом. Эквивалентная схема подключения СИ к объекту измерения показана на рис.12.3. По условиям измерительной задачи необходимо измерить ЭДС E(jw), записанную в комплексной форме. Объект измерения, обладающий выходным импедансом Z0(jw), подключен к СИ через линию связи, имеющую эквивалентное сопротивление Zлс(jw).
Средство измерений на схеме представлено в виде параллельного соединения его входного импеданса ZBX(jco) и идеального средства измерений (ИСИ), имеющего бесконечно большой импеданс. Составляющая погрешности измерений, обусловленная взаимодействием объекта и СИ,
где Ep(jw) —ЭДС на входе СИ; Zвых(jw) = Z0(jw) + Zлс(jw) — выходной импеданс объекта измерений, включая линию связи. Зная комплексные величины E(jw), ZBX(jw), Z0(jw) и ZJIC(jw), можно рассчитать характеристики и параметры погрешности влияния.
|
|
Рис. 12.3. Эквивалентная схема подключения средства измерения
к объекту измерения (ИСИ — идеальное
средство измерений)
Импедансные характеристики электронных СИ нормируются путем представления его входных цепей в виде эквивалентной схемы замещения и задания значений составляющих ее элементов.
Некоторые схемы замещения приведены в табл. 12.1 (цифрами 1 и 2 обозначены входные клеммы СИ).