Погрешность измерения – отклонение результатов измерения от истинного значений измеряемой величины.

Погрешность измерений представляет собой сумму погрешностей, каждая из которых имеет свою причину.

Для каждого прибора определяется основная погрешность (относительная погрешность). Иногда вместо основная погрешность используют термин класс точности прибора.



Мы рассматриваем только погрешности относящиеся к средствам измерения давления.


Виды погрешностей

  • Основная погрешность датчиков давления (класс точности) - включает нелинейность, воспроизводимость, гистерезис. Производители обычно указывают именно ее. Не устраняется.

Основную погрешность обычно указывают в процентах от диапазона измерений датчиков, измеренной величины или в единицах измерения (например ± _ см для уровнемеров).

  • Абсолютная погрешность - это значение, вычисляемое как разность между значением величины, полученным в процессе измерений, и настоящим (действительным) значением данной величины.

Абсолютная погрешность вычисляется по следующей формуле: ∆?? = ?? − ?? где ΔQn – абсолютная погрешность; Qn – значение некой величины, полученное в процессе измерения; Q0 – значение той же самой величины, принятое за базу сравнения (настоящее значение).

  • Относительная погрешность - – это число, отражающее степень точности измерения.

Вычисляется по следующей формуле: ? = 100 ∙ ∆??/?0 где ΔQn – абсолютная погрешность; Q0 – настоящее (действительное) значение измеряемой величины. Относительная погрешность выражается в процентах.

  • Температурная - влияние изменения температуры окружающей/измеряемой среды. Определяется термокомпенсацией.
  • Долговременная стабильность - погрешность появляющаяся при длительной эксплуатации. Устраняется переодической калибровкой.


Нелинейность

Отличие измеренной характеристики от линейной 


Воспроизводимость

 Разброс показаний при последовательном приложении давления

Гистерезис

Влияние механической памяти (трения, вязкости, люфтов), которая приводит к разным показаниям в зависимости от того, повышалось давление или понижалось. 


 


Температурная погрешность


  • Параметры электроники зависят от окружающей и измеряемой температуры
  • Разделительная жидкость (масло) расширяется с температурой. Поэтому количество масла стараются уменьшить. ⇒ с разделителями сред погрешность выше
  • Термокомпенсация снижает эффект температурной погрешности

Термокомпенсация

Пассивная

  • Дополнительные пассивные компоненты
  • Изменение их параметров компенсирует изменение параметров сенсора

Активная

  • Калибровка при разных температурах
  • Измерение температуры процесса
  • Пересчет в электронном блоке, с учетом температуры
  • Калибровка по нескольким точкам


Погрешность от ДИ

Диапазон измерения (ДИ) - определяется нижним и верхним пределами измерений, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям измеряемого давления.

Пример: Датчик избыточного давления давления 0..16 бар имеет ДИ 16 бар. Датчик давления избыточно-вакуумметрического давления -1...1 бар имеет ДИ 2 бара (Не 1 бар !!!).

Важнейшей характеристикой датчиков давления является чувствительность сенсора к измеряемому параметру. Важно понимать, что чем шире диапазон измерения датчиков, тем выше относительная погрешность в нижней точке диапазона измерения, так как чувствительность сенсоров на больших диапазонах снижается и наоборот, чем меньше диапазон измерения тем более чувствительный сенсор установлен в датчике и тем ниже относительная погрешность измерения в нижней точке диапазона измерения.


Полезные статьи

ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ: РАСЧЕТ НЕЛИНЕЙНОСТИ ПО BFSL ИЛИ TPM