7560513733

Materiały pomocnicze do laboratorium z Metrologii elektrycznej i elektronicznej

13. POMIAR RÓŻNICY SYGNAŁÓW METODĄ CZĘŚCIOWEJ KOMPENSACJI

Opracowała: R. Antkowiak Na format elektroniczny przetworzył: A. Wollek Niniejszy rozdział stanowi część skryptu:

Materiały pomocnicze do laboratorium z Metrologii elektrycznej i elektronicznej. Politechnika Szczecińska, Szczecin 1984 i 1987 chronionego prawami autorskimi. Wszelkie przetwarzanie, kopiowanie i rozpowszechniane jest możliwe tylko za zgodą autorów'

13.1. Wiadomości podstawowe

Często wartość wielkości mierzonej jest wyznaczana metodą pośrednią. Wykonuje się wtedy pomiary bezpośrednie innych wielkości związanych z wielkością mierzoną znaną zależnością.

Rozpatrzono przypadek pomiaru pośredniego, gdy wartość mierzona wyznaczana jest ze wzoru, w którym występuje różnica dwóch składników:

X = f(A,-Ą,B,C,...N)

Dokładność pomiaru wielkości .Y będzie między innymi zależała od dokładności z jaką znana jest wartość A i -A₂, a to zależy od sposobu pomiaru. Jeżeli różnicę A i -A₂ wyznacza się z bezpośrednich, wartości pomiarów A\ i A₂ to prawdopodobny graniczny błąd pomiaru różnicy A \ -A₂ wynosi:

A ⁺(⁽¹³¹⁾

Z zależności (13.1.) widać, że nawet przy bardzo dokładnych pomiarach wartości A\ i A₂ (małe SA i, SA₂) błąd pomiaru różnicy może być bardzo duży (gdy A\ —»A₂ uchyb dąży do 00), Dlatego też, przy zbliżonych wartościach A \ i A₂ należy starać się bezpośrednio zmierzyć różnicę A \ - A₂ albo przynajmniej sprowadzić pomiar do pomiaru różnicy wartości znacznie się od siebie różniących.

Nie zawsze jest możliwy bezpośredni pomiar różnicy A\ -A₂ np. gdy wartości A\ \A₂ nie występują jednocześnie. Dokładność pomiaru można zwiększyć wprowadzając wielkość odniesienia A₀ i mierząc bezpośrednio różnicę^i - A0 = A¹ oraz A₂ -A_fl = A". Szukana różnica A1 -A₂ ma wtedy wartość:

A, - A₂ = (A'+A₀')- (A"+Ą,)= A'-A"

W dalszym ciągu jest to pomiar różnicowy, lecz wartość A' (przy odpowiednim doborze Ao) nie jest już zbliżona do wartości A". Przy założeniu, że A' i A" mierzy się z taką samą dokładnością jak A \ i A₂, niepewność U_rei(A 1 -A₂) zmniejsza się wyraźnie. Warunkiem poprawnego pomiaru jest niezmienność w czasie wykonywania pomiaru wielkości odniesienia Ao. Najkorzystniej jest dobrać A₀ =A₂ (lub Ao = Ai), ponieważ wtedy A" = 0 (lub A' = 0), a różnica A\-A₂=A' (lub A\-A₂ = -A"). Dla powyższego przypadku błąd pomia-

5