IMG�90 (2)

rowy, żeby wskazanie było możliwie bliskie górnej granicy wskazań wybranego podzakresu pomiarowego.

2.3.3. Analiza i charakteryzowanie dokładności cząstotliwościomierza- czasomierza

Dokładne częstotliwościomierze-czasomierze wyposażone są w tzw funkcję kontroli lest to funkcja, która zapewnia sprawdzenie poprawności funkcjonowania wszystkich cyfrowych modułów funkcyjnych przyrządu, co daje nam pewność, że one funkcjonują poprawnie, a więc nie może powstać błąd wskazania przyrządu na skutek niesprawności fizycznej układów cyfrowych. Oznacza to, że dokładność przyrządu ograni-czona będzie tylko z powodu niedoskonałości realizacji elementarnych funkcji pomiarowych przyrządu, czyli z powodu tego, że istnieje rozbieżność pomiędzy nominalną a realną realizacją funkcji pomiarowych w przyrządzie (np otwieranie i zamykanie bramki nie jest doskonałe, generator wzorcowej częstotliwości nie jest dokładny).

Kontrola polega na tym, że zliczane są impulsy sygnału z własnego generatora wzorcowego tego przyrządu (tak jakby był to sygnał badany) przez czas jednego okresu sygnału wyprowadzonego z wybranego zaczepu dzielnika częstotliwości, gdy dzielona jest częstotliwość sygnału z tego samego generatora wzorcowego. W tych okolicznościach wskazanie przyrządu jest liczbą wynikającą z wybranego stosunku podziału na dzielniku częstotliwości i jako taka liczba jest z góry znana. Jeżeli otrzymane wskazanie pokrywa się dokładnie z liczbą oczekiwaną, wynikającą z wybranego i nastawionego podziału (liczbą tą jest np. całkowita potęga liczby dziesięć), to oznacza, że wszystkie moduły cyfrowe funkcjonują dobrze Można również dodatkowo sprawdzić poprawność funkcjonowania modułów dekodera i sterownia wyświetlaczami, a nawet sprawność samych wyświetlaczy, jeżeli w czasie kontroli obserwuje się na wyświetlaczu kolejność wyświetlanych cyfr’.

Należy rozróżniać charakterystykę dokładnościową wyniku pomiaru otrzymanego przy użyciu danego przyrządu od charakterystyki dokładnościowej przyrządu: różny jest sens liczb, różne są (na ogół) wartości i stosuje się różne terminy Przez charakterystykę dokładnościową wyniku pomiaru rozumiemy tu składową niepewności wyniku, która jest rezultatem ograniczonej dokładności przyrządu. Tę składową wyznaczamy wykorzystując dane charakteryzujące dokładność przyrządu i wykonując odpowiednie rachunki W dalszym toku wywodu przedstawimy sposób tworzenia charakterystyki dokładnościowej przyrządu.

Charakterystykę dokładności przyrządów³ przedstawia się za pomocą błędu dopuszczalnego przyrządu. Błąd dopuszczalny podstawowy przyrządu jest przedziałem symetrycznym w stosunku do każdego wskazania tego przyrządu, takim że błąd wskazania nie przekracza granic przedziału, gdy przyrząd używany jest w ściśle określonych warunkach fizycznych, zwanych warunkami odniesienia Błąd dopuszczalny podstawowy wynika z założeń konstrukcyjnych, technologii wykonania, jest charakterystyką wszystkich przyrządów tego samego wyrobu (tego samego typu. tej samej kategorii, lego samego wytwórcy). Liczby wyrażające błąd dopuszczalny z zasady wybierane są z pewnego szeregu „liczb okrągłych" - z szeregu znormalizowanego Można też powiedzieć, że podaje się nominalną charakterystykę dokładnościową przyrządu Dokładność każdego przyrządu jest badana i jego błędy wskazań muszą być mniejsze od dopuszczalnych, ale gdyby nawet dla danego

' Czyli proces zliczania, który jest dostępny po odłączeniu pamięci i bezpośrednim sprzężeniu licznika z układem sterowania wyświetlaczami (co bywa technicznie udostępniane przez konstruktora).

Mówimy tu ogólnie o przyrządzie pomiarowym a me tylko o częstotliwościomicrzu, ponieważ sposób postępowania i terminologia mają zastosowanie ogólne - do wszystkich przyrządów elektronicznych

egzemplarza przyrządu szczęśliwym trafem błędy były nawet zerowe, to nie przypisze u<* danemu egzemplarzowi lepsze) charakterystyki dokładnościowe) mz przewidziana dla danego wyrobu Charakterystyka dokładnościową jest więc przede wszystkim charakterystyka danej kategorii przyrządów i tylko w takim sensie charakterystyką danego przyrządu należącego do danej kategorii. Takie postępowanie wynika z tego. Ze przyrząd musi spełniać wiele różnorodnych wymagań, a warunek mniejszych aktualnych błędów wskazań ruz błąd dopuszczalny jest koniecznym ale niewystarczającym wymaganiem Ponadto wytwarzanie przyrządów nie ogranicza się do jednego egzemplarza, a wszystkie wytworzone przyrządy tej samej kategorii muszą spełniać wymagania deklarowanej dokładności

Wskazania przyrządu są również funkcją warunków fizycznych, w których przyrząd znajduje się i może być użyty do pomiarów. Największy wpływ na zmianę wskazań ma zmiana temperatury, mniej wilgotności, napięcia i częstotliwości źródła zasilającego przyrząd. Przyjmuje się określone (znormalizowane) warunki jako warunki odniesienia, w których przyrząd jest sprawdzany i do tych warunków odnosi się podstawowa charakterystyka dokładnościową Charakterystyką dokładnościową w warunkach odniesienia wyraża błąd dopuszczalny podstawowy przyrządu. Natomiast w warunkach innych niż warunki odniesienia dokładność pogarsza się na skutek wrażliwości przyrządu na zmianę warunków fizycznych, a warunki takie mogą być w jakimś zakresie nieokreślone. Trudno oczekiwać, żeby użytkownik zapewnia! rygorystycznie warunki odniesienia Powstałą z tego powodu możliwą zmianę wskazań kwalifikuje się jako błąd dodatkowy. Dopuszczalny błąd podstawowy powiększony o wypadkowy dopuszczalny błąd dodatkowy (wywołany przez wszystkie ewentualne wielkości wpływowe) daje błąd dopuszczalny w warunkach użytkowania.

Dla przyrządów dużej dokładności wytwórcy podają poszczególne składowe błędu dopuszczalnego, czyli jakby udziały w błędzie globalnym błędów powstałych z przyczyn dających się fizycznie lub wg innych kryteriów wyróżnić Liczbowo te składowe mają sens błędu dopuszczalnego danej składowej, tj granic błędu dopuszczalnego danej składowej W częstotliwościomierzu-czasomierzu wystarczy np wyróżnić składowe: błąd kwantowania dopuszczalny, błąd wzorca częstotliwości dopuszczalny (zwany w dokumentacjach błędem podstawy czasu), błąd otwarcia-zamknięcia bramki dopuszczalny, które w całości wyczerpują listę czynników naruszających dokładność częstotliwościomierza-czasomierza w warunkach odniesienia. Można też inaczej wyróżnić składowe wg innego, mefizycznego kryterium Wówczas fizyczne przyczyny są pomijane, natomiast tworzy się składowe wg ich matematycznych właściwości, bo w ten sposób formalnie prościej ale jeszcze dość wiernie można charakteryzować dokładność przyrządu. Na przykład można uwzględnić to, że składowa zmienia swoją wartość wg określonej funkcji dla różnych wskazań na danym pod zakresie albo że składowa jest stała dla każdego wskazania na danym podzakresie. Gdyby tego nie uwzględnić, to w globalnej charakterystyce wyrażonej wypadkowym błędem dopuszczalnym (wyrażonej jedną liczbą) każda ze składowych wchodziłaby z udziałem „dla najgorszego przypadku”, co oznaczałoby bardziej „pesymistyczną" charakterystykę dokładności przyrządu - przypisywalibyśmy mu gorszą dokładność niż ona jest faktycznie.

Rozwinięta charakterystyka dokładnościową częstolliwościomicrza-czasomier/a tworzona jest ¹ osobno dla funkcji pomiaru częstotliwości i osobno dla funkcji pomiaru okresu (leż osobno dla funkcji pomiaru odstępu czasu).

Błąd dopuszczalny podstawowy dla funkcji pomiaru częstotliwości podaje się w postaci rozwiniętej jako złożenie wynikające z następującej - symbolicznie przedstawionej - zależności:

[^jednostka kwantyzacji) ± (błąd podstawy czasu, względny), (częstotliwość wskazywana) |

65