Метод уменьшения/устранения систематической составляющей погрешности средств измерений

[minhdai2410]

Здравствуйте всем!
Подскажите мне пожалуйста, какие методы уменьшения/устранения систематической составляющей погрешности средств измерений
Как я знаю, некоторые из них – использование обратной связи (обратного преобразования), тестовых методов, образцовых мер (образцовых сигналов). Может кто-либо уже использовал этот метод при измерении какого-либо физических величин или при создании измерительных приборов?
Спасибо Вам!

[texadmin]

Вас математика интересует, или практика, поставьте поточнее задачу, очень интересно. Лаборатории вместе с поверкой могут заказать калибровку, и использовать при измерении (расчётах) смещение. При настройке прибора можно использовать более точные эталоны.

[minhdai2410]

Вас математика интересует, или практика, поставьте поточнее задачу, очень интересно. Лаборатории вместе с поверкой могут заказать калибровку, и использовать при измерении (расчётах) смещение. При настройке прибора можно использовать более точные эталоны.

Я иностранец, у меня проблемы с русским языком. Пожалуйста простите меня если вы трудно понять!!!

Область применения, например необходимо измерить сопротивления шунта, или напряжения, токи, мультиметром. Этот прибор имеет определенную погрешность. Задача – надо разработать какой-то алгоритм, чтобы получить скорректированный результат, имеющий менее погрешность по сравнению при без коррекции (измерении прямо 1 раз).

Я нашел такой метод, так называемый мультипликативный метод. Пусть имеется исходное напряжение 10 В (не знаем его значение). Измеряется вольтметром, получает показание y1 = 10,01 В. Затем, с помощью точного калибратора задает напряжение 10,01 В и подается к вольтметру, получаем второй результат измерения y2 = 10,015 В. Скорректированный результат y, определяющий разность квадрата y1 и y2:

yк = y1 ^ 2 / y2, будет приблизительно к истинному значению 10 В, чем y1.

Этот мультипликативный метод является модификацией итерационных методов (метод обратного преобразования), описанный Алиев Т.М. в книге «Итерационные методы повышения точности измерений».

Моя тема кандидатской диссертации является разработке алгоритмов уменьшения систематической погрешности цифровых средств измерений. Я хотел применять методы уменьшения систематической погрешности, как итерационные методы (метод обратного преобразования), метод образцовых мер (сигналов), тестовые методы, метод вспомогательных измерений, и т.д. Теории этих методов уже понял, но трудно применить их на практике и подумать что новые. Вы можете мне посоветовать?

[texadmin]

Первые три идеи могут показаться одинаковые, хотя это на самом деле не так.
1. Более правильно выбрать диапазон измерения, у вольтметров как правило абсолютная Δ погрешность. Например погрешность 2% в диапазоне 0÷99,99 В, то есть у Вас всегда будет погрешность ± 2 В. Следовательно чем выше напряжение тем относительная погрешность будет меньше
2В ±2В, а у 99,99В ± 2 В.
2. Более правильно выбрать диапазон измерения для уменьшения погрешности связанной с округлением. Скажем у Вас диапазон измерения (способность отображения индикатора) 00,00÷99,99 В. Соответственно при показаниях мультиметра 01,01 В реальные значения определенные мультиметром будут в диапазоне 1,0099..÷1,00500..В , Вы всегда будете терять на округлении 0,005 В . Следовательно чем больше показание индикатора тем меньше погрешность при округлении.
3. При более высоких напряжениях уменьшается влияние внешних факторов. Легче поддерживать напряжение 200 В ± 0,001% нежели 0,0001 В ± 0,001% . 0,0001 В даже от вибрации будит скакать, не говоря уже влияния всяких волн.
Но возможно Вы ограничены в напряжениях (например шунт Ваш перегревается).

Тогда если у Вас есть стабильное опорное напряжение (Ваши стабильные 10,00 В). Необходимо построить график зависимости показания прибора от приложенного напряжения. первая точка у Вас будет 0:0 (показание прибора при нулевом напряжение). Вторая точка 10,00:X показание прибора при 10.00 В. В последствии по графику Вы сможете вычислять реальное измеренное напряжение. Калибровку можно проводить и при другом опорном напряжении, например 20.00 В (даже если измеряете 10,00 В), Рекомендации следующие. Погрешность опорного напряжения должна быть в 3-10 раз лучше, чем у мультиметра. Чем ближе значения опорного напряжения к измеряемой величине тем лучше. Напряжение "опорного напряжения" должно быть диапазоне 70-100% диапазона измерения того режима в котором измеряете, а по моим расчётам (правда не доказанным ) в диапазоне 66%.

Как ещё вариант использование нескольких мультиметов с одинаковой погрешностью, но разных производителей, или хотя бы партий. Измеренные значение просто усредняете.

Как ещё вариант измерение положительным и отрицательным напряжением, результаты потом усредняете. Этим Вы компенсируете внешние электромагнитные помехи.

Как ещё вариант измерения при разных напряжениях

Если измеряете просто сопротивления шунта, в интернете по моему есть схема измерение путём сравнения, которая не зависит от приложенного напряжения. Возможно по ней даже сделан эталон сопротивлений проводников.