Математическая модель измерительного сигнала и его основные характеристики

Предел допускаемой мультипликативной составляющей суммарной погрешности gS составит:

где k – коэффициент, учитывающий закон распределения суммарной погрешности (для нормального закона k=3 при доверительной вероятности Рдов=0,997).

Уравнение погрешности для аддитивной составляющей измерительного канала имеет вид:

где Di – значение аддитивной погрешности, действующей на входе i-го блока.

Приведем эту погрешность ко входу измерительного канала, согласно нормирования погрешности в ТЗ, разделив ΔΣ на коэффициент преобразования канала КΣ :

,

где υi – коэффициенты влияния аддитивной погрешности i –го блока;

δi – приведенная к входу аддитивная погрешность i-го блока.

Коэффициенты влияния ui соответственно равны:

u1 =1;

u2 = 1 / KД;

u3 = 1 / KД × КДМ;

u4 = 1 / KД × КДМ × КФНЧ;

u5=1 / KД × КДМ × КФНЧ × КУ .

Случайные составляющие аддитивной погрешности, приведенные ко входу i-го блока суммируются геометрически (при отсутствии корреляции):

,

где – среднеквадратичное отклонение (с.к.о.) случайной составляющей аддитивной погрешности;

- с.к.о. случайной составляющей аддитивной погрешности i-го блока;

ui - коэффициент влияния случайной составляющей аддитивной погрешности i-го блока.

Предел допускаемой аддитивной составляющей погрешности канала измерения давления составит:

,

где k – коэффициент, учитывающий закон распределения .

На основании уравнений погрешности проведем предварительное распределение погрешностей между блоками измерительного канала.

Предварительный анализ и распределение погрешностей между блоками проведем с учетом уравнения погрешностей. Суммарную погрешность измерения – 3% распределим на мультипликативную gS и аддитивную составляющую dS следующим образом:

gSU = 1,8% и dSU = 1,2%.

Источниками возникновения мультипликативных погрешностей канала измерения уровня топлива являются:

– погрешность коэффициента преобразования Д (в том числе его нелинейность);

– погрешность коэффициента передачи ДМ, вызванная погрешностями резистора – шунта и нестабильностью коэффициента передачи активных элементов;

– погрешность коэффициента передачи ФНЧ;

– погрешность коэффициента передачи У;

– погрешность преобразования в конечной точке шкалы АЦП и нелинейность шкалы преобразования.

Причинами возникновения аддитивных погрешностей являются:

– собственные шумы Д;

– напряжение смещения операционных усилителей блока ДМ;

– погрешности, вызванные конечным значением коэффициента ослабления синфазных составляющих и питающих напряжений операционных усилителей блока ДМ;