Определение пределов допускаемой основной погрешности

[sfinx1305 0]

Необходимо определить пределы допускаемой основной погрешности по токовому выходу (4-20 мА) в % для преобразователя температуры интелектуального модели STT205H входной сигнал термопара "К" (0-400 ⁰С).

Данные по сертификату об утверждении типа СИ:

рабочий диапазон измерений - -120..1370 ⁰С,

предел допускаемой основной погрешности цифрового сигнала - ±0,6 ⁰С,

предел допускаемой основной погрешности ЦАП - ±0,025%,

предел допускаемой абсолютной погрешности внутреней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары - ±0,5 ⁰С

Прим. Основная погрешность для аналового выхода (4-20 мА) равна сумме цифрового сигнала и ЦАП, необходимо также учитывать погрешность компенсации холодных концов термопары.

Причина сомнений: предел допускаемой основной погрешности цифрового сигнала выражать в % к рабочему диапазону измерений (-120..1370 ⁰С) или к запрограммированому (0-400 ⁰С) ?

[su215 658]

Вопрос, конечно, интересный. По теории, основная погрешность должна считаться от рабочего диапазона измерений, и это правильно, потому что основную долю погрешности вносит чувствительный элемент и первичный преобразователь. На практике Вы можете столкнуться с тем, что в методике поверки может быть указана погрешность от запрограммированного диапазона. И это не всегда правильно, но с методикой не поспоришь.

Сейчас такая ситуация, например, с поверкой датчиков давления. Появились перепрограммируемые датчики, а МП не изменилась, поэтому пример: есть датчик давления с диапазоном от 0 до 1 МПа, погрешность 0,1%. При этом получается, что абсолютная погрешность (связанная естественно с упругостью ЧЭ), составляет 100 Г/см2. Датчик запрограммирован на диапазон от 0 до 0,1МПа. Если погрешность брать от диапазона 0,1МПа, то получается 10% (!). На вопрос, заданный об этом на одной конференции был ответ :"Ну-у, МП пока ещё нет, так что пользуйтесь этой."

Вот так теория соединяется с практикой.

[самый главный енот 16]

Насколько я понял, нужно рассчитать приведенную погрешность

РМГ 29-99 говорит нам:

приведенная погрешность

Относительная погрешность, выраженная от-

ношением абсолютной погрешности средства изме-

рений к условно принятому значению величины,

постоянному во всем диапазоне измерений или в

части диапазона.

П р и м е ч а н и я

1 Условно принятое значение величины называют нор-

мирующим значением. Часто за нормирующее значение при-

нимают верхний предел измерений.

Т. е однозначно не определяется, что выбирать в качестве нормирующего значения, выбор должен быть ситуативный, в зависимости от того, как будет использоваться значение приведенной погрешности, к сожалению в вопросе это не уточнено. В любом случае, какое бы нормирующее значение небыло выбрано, его надо указать в той документации, где эта приведенная погрешность будет использоваться. Без указания нормирующего значения обычно используют такую погрешность, которая приведена к конечному значению шкалы, но, в данном случае, это явно не подходит

[sfinx1305 0]

Необходимость определить пределы допускаемой основной погрешности возникла всвязи с поверкой этой модели с данной конфигурацией

[su215 658]

Необходимость определить пределы допускаемой основной погрешности возникла всвязи с поверкой этой модели с данной конфигурацией

А в методике что написано?

[sfinx1305 0]

А в методике что написано?

В методике написано: в шести контрольных точках измеряют значение выходного токового сигнала и вычисляют относительную погрешность преобразования. которую сравнивают с указаной в сертификате об утверждени СИ.

[su215 658]

В методике написано: в шести контрольных точках измеряют значение выходного токового сигнала и вычисляют относительную погрешность преобразования. которую сравнивают с указаной в сертификате об утверждени СИ.

А зачем Вам тогда диапазон, если речь идёт об относительной?

[ZZZ 19]

Будем суммировать погрешности:

Термопара + компенсация хол. концов(0,5) + АЦП(0,6) + ЦАП(0,1)=1,2 С ну можно СКО вычислить как говорится на любителя.

Погрешность ЦАП необходимо конечно привязать к реальному диапазону на то она и ЦАП что ей не хватает разрядности быть идеальной (400*0,025)/100=0,1 C

Для токового выхода она же всегда будет одинаковая ЦАП (16*0,025)/100=0,004 млА а как вы привяжете температуру к этому сигналу уже ваше личное дело.

Меня смущает очень большая погрешность АЦП такое впечатление, что погрешность термопары туда уже входит, хотя для такого диапазона работы термопары 0,6 градусов это мало.

В общем надо определиться только с погрешностью самой термопары.

[su215 658]

Погрешность ЦАП может быть только по токовому выходу, то есть от 16 мА, она уже задан. А вот погрешность цифрового сигнала нужно нормировать от реального диапазона. Я сразу как-то не вник. Дело в том, что диапазон оцифровки задаётся контроллером при настройке датчика. Вот погрешность компенсации свободных концов, наверное, всё-таки от рабочего диапазона.

Получается (0,6/400 + 0,5/1490)*100 + 0,025 =0,2% - предел допускаемой погрешности датчика в заданном диапазоне.

[sfinx1305 0]

Погрешность ЦАП может быть только по токовому выходу, то есть от 16 мА, она уже задан. А вот погрешность цифрового сигнала нужно нормировать от реального диапазона. Я сразу как-то не вник. Дело в том, что диапазон оцифровки задаётся контроллером при настройке датчика. Вот погрешность компенсации свободных концов, наверное, всё-таки от рабочего диапазона.

Получается (0,6/400 + 0,5/1490)*100 + 0,025 =0,2% - предел допускаемой погрешности датчика в заданном диапазоне.

А я наоборот посчитал (0,6/1490 + 0,5/400)*100 + 0,025 = 0,19%, т.к. погрешность компенсации свободных концов постоянная, она не зависит от диапазона всегда будет "врать" на ±0,5 ⁰С.

[самый главный енот 16]

Ну, во первых, сразу надо сказать, что поскольку погрешности отдельных элементов комплекта не коррелируют между собой, то их допустимые значения должны складываться квадратически.

Абсурдным выглядит попытка использовать для сложения погрешностей приведенные значения с разным нормирующим значением для разных элементов (1490 и 400).

Строго говоря, для каждой из шести точек нужно было бы брать относительные значения, привязанные к конкретной точке. Однако, поскольку речь идет о температуре, то все несколько сложнее. Шкала "⁰С" в отличие от абсолютной термодинамической шкалы является относительной, а на относительных и логарифмических шкалах как-то не принято брать относительные значения погрешности, ну в самом деле, какова будет, например, относительная погрешность при 0⁰ С

Так что, я полагаю, нужно делать расчеты по абсолютным значениям для каждой из шести выбранных точек, и только на последнем этапе переводить результаты в относительный вид (когда мы уже будем завязаны не на температуру, а на электрические параметры)

PS А вообще-то, для более конкретного ответа нужно бы, конечно, посмотреть методику

[stepkina 0]

Добрый день! И мне тоже помогите определить пределы длпускаемой основной погрешности, тоже сомневаюсь. Не стала выносить вопрос в отдельную тему.

Дано: амперметр М381 с пределом измерений плюс/минус 50 А (шкала с нулем посередине). КТ 1,5. Подкючается через шунт 75 мВ, т.е. поверяется как вольтметр на 75 мВ. 75 мВ соответствует не всему диапазону измерений амперметра, а 0-50 А и -50-0 А. (это предложение какое-то сумбурное получилось, но надеюсь вы меня поняли)

Эталон на 75 мВ - 150 делений.

Необходимо определить предел допускаемой абсолютной погрешности поверяемого в делениях эталона.

Его абсолютная погреш будет равна: (1,5*100)/100=1,5 А. Дальше, товарищи?

[su215 658]

Добрый день! И мне тоже помогите определить пределы длпускаемой основной погрешности, тоже сомневаюсь. Не стала выносить вопрос в отдельную тему.

Дано: амперметр М381 с пределом измерений плюс/минус 50 А (шкала с нулем посередине). КТ 1,5. Подкючается через шунт 75 мВ, т.е. поверяется как вольтметр на 75 мВ. 75 мВ соответствует не всему диапазону измерений амперметра, а 0-50 А и -50-0 А. (это предложение какое-то сумбурное получилось, но надеюсь вы меня поняли)

Эталон на 75 мВ - 150 делений.

Необходимо определить предел допускаемой абсолютной погрешности поверяемого в делениях эталона.

Его абсолютная погреш будет равна: (1,5*100)/100=1,5 А. Дальше, товарищи?

А сколько делений на шкале амперметра?

[Ramil 148]

Мое мнение, правильнее считать, так:

0,6 ^оС абсолютная погрешность измерения температуры АЦП, является константой не зависимо от диапазона измерения.

0,5 ^оС абсолютная погрешность автоматической компенсации температуры холодного спая, является константой не зависимо от диапазона измерения.

И таким образом, абсолютная погрешность измерения температуры 1,1 ^оС.

Погрешность измерения температуры, составит (1,1^оС/400^оС)*100%=0,275%.

Если суммировать с ЦАП, получим: 0,3%

Изменено 24 Мая 2010 пользователем Ramil

[stepkina 0]

А сколько делений на шкале амперметра?

20 делений

[su215 658]

20 делений

Стало быть, диапазон от 0 до 50 А - 10 делений. У эталона это 150 делений (как Вы написали). То есть одно деление шкалы амеперметра (5А) соответсвует 15 делениям шкалы эталона. Абсолютная погрешность амперметра 1,5 А. Получаем, что 5 А - это 15 делений эталона, а 1,5 А - х делений. х=(1,5*15)/5=4,5 деления эталона.