Стабильность измерительного преобразователя

Градуировочная характеристика

Порог чувствительности

Коэффициент преобразования

Коэффициент преобразования (чувствительность) ИП определяется отношением

где DY - изменение выходного сигнала ИП; DX – изменение сигнала (чаще всего измеряемой величины) на входе ИП.

Необходимость анализа газовых смесей в широком диапазоне содержаний определяемых компонентов (от ультрамикросодержаний до макросодержаий) требует обеспечения максимального значения К и его стабильности и независимости от внешних возмущающих факторов (температуры, давления, расхода, влажности и др.). Стабильность коэффициентов преобразования у лучших ИП в настоящее время доведена до значений не хуже 0,2 - 0,5% диапазона преобразований за сутки.

Порог чувствительности ИП представляет собой наименьшее изменение измеряемой величины, подаваемой на вход преобразователя, которое обусловливает изменение сигнала на его выходе, удовлетворяющее метрологическим требованиям.

Градуировочная характеристика (функция преобразования) представляет собой зависимость значений выходных сигналов от содержания измеряемого компонента газовой смеси на входе ИП. Она должна быть линейной и стабильной во времени. К сожалению, большинство применяемых в газоанализаторах преобразователей обладают нелинейной функцией преобразования, за исключением немногих, например, хемилюминесцентных и пламенно-ионизационных. Нелинейность градировочных характеристик ИП усложняет структуру и технологию изготовления ГА, поскольку требует индивидуальной градуировки приборов или использования в их составе функциональных преобразователей (линеаризаторов).

Стабильность ИП отражает неизменность во времени его метрологических характеристик. Количественной оценкой стабильности является нестабильность ИП – изменение метрологических характеристик за установленный интервал времени.

Временная стабильность параметров ИП предопределяет постоянство выходного сигнала во времени при подаче на вход неизменной по значению входной величины. Временная стабильность определяет дрейф нуля, обусловливающий аддитивную погрешность; изменение коэффициента преобразования, вызывающего мультипликативные погрешности; изменение функции преобразования.

Наиболее распространенным методом повышения стабильности ИП является построение ИП по схеме прямого преобразования со стабилизацией коэффициентов преобразования всех (или большинства) ее звеньев и периодической коррекцией аддитивной и мультипликативной погрешностей при подаче на вход поверочных газовых смесей (ПГС). Однако такой подход к решению рассматриваемой задачи нельзя считать оптимальным и перспективным, так как это значительно усложняет аппаратуру, удорожает ее эксплуатацию, поскольку требует большого количества дорогостоящих и дефицитных ПГС.