Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
30
3.Podstawowecharakterystykisensorów
zbliżonadoprostoliniowej,żemogąbyćpominiętebłędyprzetwarzania.Charakterystyka
statycznadotyczywyłączniestanuustalonego,dlaktóregowartośćwielkościmierzonej
jeststałalubzmieniasiębardzowolnowczasie,alejejzmianyniewywierająwpływu
nasygnałwyjściowy.Wprzypadkugdyzmianywartościwielkościmierzonejsąszybkie,
koniecznejestwyznaczeniecharakterystykdynamicznychsensora
Błędysąróżnicąmiędzywartościamizmierzonymiarzeczywistymiwartościami
sygnałuwejściowego.Dzieląsięonenabłędypoprawnościwskazań(systematyczne)
ibłędydokładności(losowe).Błędysystematyczne(błędypoprawnościwskazań)(ang.
biaserrors)występująwewszystkichpomiarachwykonanychzużyciemdanegoczujnika.
Możnajepodzielićna[19]:
•
błędykalibracji,którezależąodniedokładnościiliczbywzorców,liczbypowtórzeń
orazproceduryestymacjicharakterystyki;częściąskładowątychbłędówsąbłędynie-
liniowościwynikającezaproksymacjinieliniowejcharakterystykisensoradocharak-
terystykiliniowej(możnajeskompensowaćprzezwprowadzeniepoprawki);
•
błędyniestałościwynikającezezmianobciążenia(dodającczujnikdomierzonego
układuzmianieulegakonfiguracjasystemupomiarowego)lubzmianwarunkówodnie-
sienia(np.starzenialubzużyciamateriałów);
•
błędywynikającezczułościczujnikanainnezmienneniżparametrmierzony(np.
wpływtemperaturynaczujnikitensometryczne).
Dobłędówlosowych(błędówdokładności)(ang.randomerrors)możnazaliczyć
zakłóceniawystępującewtorzepomiarowymibłędykwantowania.Teostatniezalicza
siędobłędówprzypadkowych,ponieważmimorównomiernegorozkładu(prostokątnego)
dlaznanejwielkościrzeczywistejniemożnawyznaczyćwartościbłędu,gdyżwoperacji
kwantowanianastępujeutrataczęściinformacjiowartościwielkościkwantowanej[134].
Jesttostrataniedoodzyskania.
Powtarzalność(ang.repeatability)jesttozdolnośćwskazywaniaprzezczujniktakich
samychsygnałówwyjściowychwodpowiedzinakolejne,identycznesygnaływejściowe.
Zazwyczajpomiarysąwykonywanewielokrotnie,wróżnychustalonychpunktach,
przystałejtemperaturze,wilgotnościiinnychwarunkachśrodowiskowych.Napodsta-
wieuzyskanegozestawudanychwyznaczasięodchyleniestandardowe,którejestmiarą
powtarzalności[127].Błędysystematyczne(poprawnościwskazań)lublosowe(dokład-
ności)powodująbrakpowtarzalnościpomiarów.Błędysystematycznemogąbyćjednak
uwzględnianeprzezuśrednieniekilkupomiarówlubinneoperacje,takiejaknaprzykład
filtrowaniedolnoprzepustowe.Doutratypowtarzalnościprzyczyniająsięrównieżzakłó-
ceniaelektryczneihistereza.
Teoretyczniemożliwejest,żesensorymająmniejsząwartośćpowtarzalnościniż
wynosiichrozdzielczość,cowynikamiędzyinnymizwystępowanianadmiernychzakłó-
ceńwukładziepomiarowym.Dlaużytkownikasytuacjatakajestniedopuszczalna,bo
powtarzalnośćniepowinnabyćmniejszaniżrozdzielczośćwynikającazespecyfikacji
sensora[127].Odpowiedniapowtarzalnośćprzetwornikazapewniaużytkownikowimoż-
liwośćuzyskaniapoziomuosiągówzgodnegoztąspecyfikacją.Powtarzalnośćmożebyć
najistotniejszącechąprzetwornikawprzypadku,gdywspółpracującyznimsprzętpomia-
rowymamożliwośćkompensacjinieliniowości,wpływutemperaturylubbłędukalibracji.
