Погрешности, связанные с собственными параметрами измерительной аппаратуры.

Порог чувствительности, Ниже определенного значения вариации измеряемой величины уже не вызывают обнаруживаемых изменений электрического сигнала датчика. Это характерно, например, для катушки потенциометра, перемещение по которой скользящего движка на величину, меньшую, чем расстояние между двумя витками, не вызовет никакого изменения напряжения на движке. Порог чувствительности определяется как максимальное изменение измеряемой величины, которое еще не вызывает обнаруживаемого изменения выходного сигнала датчика.

Погрешность считывания отклонения стрелки прибора. С одной стороны, это следствие квалификации оператора, а с другой — качества аппаратуры, например, толщины стрелки.

Совокупность порога чувствительности ( ) и погрешности считывания ( ) определяет погрешность разрешения ( ), которая представляет собой минимальную вариацию измеряемой величины, измеримую с помощью данной аппаратуры:

.

Погрешности из-за появления в измерительной цепи паразитных сигналов случайного характера. К ним относятся:

ü шумы, возникающие в результате теплового возбуждения носителей заряда в резисторах или активных элементах, которые вызывают появление на их зажимах флуктуаций напряжения, накладывающихся на полезный сигнал;

ü наводки от электромагнитных полей промышленной частоты, а также иных частот;

ü флуктуации напряжения питающих устройств, изменяющие характеристики измерительной аппаратуры (электрических схем формирования сигнала, усилителей и пр.), а также искажающие амплитуду обрабатываемого сигнала, причем так, что эти искажения нельзя отделить от изменений, связанных с измеряемой величиной;

ü временной дрейф напряжения на выходе усилителя.

Погрешности, вызванные влияющими величинами. Если последствия вариаций влияющих на измерение величин не учтены при градуировке, то можно считать, что их вклад носит случайный характер. Если градуировка производилась при 20°С, то вариации температуры или отличная от 20°С постоянная температура будут влиять на характеристики измерительной системы, а следовательно, и на измеряемый сигнал. Следует отметить, что погрешности, связанные с влияющими величинами, могут относиться как к систематическим, так и к случайным в зависимости от того, является ли продолжительность измерений соответственно слишком малой или слишком большой по сравнению с «периодом» влияющего явления. Так, если на результат измерений влияет окружающая температура, то ее изменение в течение дня может привести

ü к систематической погрешности, если все измерения проводятся в течение нескольких минут;

ü к случайной погрешности, если измерения занимают несколько дней.

Уменьшение случайных погрешностей. Величина случайных погрешностей может быть в определенных случаях уменьшена путем применения соответствующих устройств или экспериментальных методов.

Защита измерительного канала от причин погрешностей. Поддержание стабильной температуры и контролируемой влажности; применение антивибрационных оснований; стабилизация напряжения питания; применение усилителей с малым дрейфом и АЦП с достаточным разрешением; надлежащее заземление экранов и установок; применение усилителей с высокой степенью подавления синфазных помех; применение фильтров.

Рациональные измерительные процедуры.

Методы дифференциальных измерений (например, применение пушпульных схем); устранение паразитных сетевых наводок путем применения преобразователей с подводкой сигнала по двухпроводной линии; извлечение сигнала из шумов, его селекция путем синхронного детектирования и использования корреляционных методов.