儀器的精度設計

2021-01-09 電子產品世界

1。儀器精度指標的確定

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/167965.htm

確定儀器精度指標的根據,有的來源於國家標準,部頒標準,有的來源於上級下達的任務,有的則來源於使用單位提出的要求,但歸根到底還是由使用要求決定的。

計量儀器的精度指標一般取`總使用要求(即總的測量結果精確度)的1/10~1/3。對於一般精度要求的儀器取1/10,高精度儀器取1/3。這是根據經驗作出的粗略判斷,並不十分合理,但在環境誤差、運行誤差很難確切估計的場合,這個經驗數據仍然沿用。

2。儀器系統誤差的確定

根據前述方法計算與合成的系統誤差,其數值一般不應大於儀器總誤差的1/3。如果系統誤差超過了這個範圍,則說明初始數據不合理,應修改設計方案,或提高工藝要求,或考慮採取補償措施。

3。誤差的分配——部件誤差與總誤差的關係

(1)等公差法

等公差法是對各個誤差源均給以相同的公差值,即

式中,Δqi為各誤差源的原始誤差。

等公差法雖然簡單,但不合理,因為儀器各部分的製造難易程度不同,而且各誤差源的

傳遞係數也不一樣。

(2)等影響法

等影響法是令誤差源對儀器總誤差的貢獻相同,式中,dy/dq,是各項原始誤差Δqi的傳遞係數。

等影響法考慮了傳遞係數的影響,比等公差法合理一些,但因沒有考慮工藝條件,所以按等影響法算出的Δqi,有的可能要求偏高,有的可能偏低,因此需要根據實際工藝的難易程度,對Δ¢qi進行調整。

(3)試探法

試探法是根據設計人員的經驗給定誤差分配方案,然後進行驗算和調整。也可以對某些關鍵性環節做出實驗給出數據。例如對某種瞄準方法,可以先做出實驗,得知瞄準誤差的數值而不必等待分配。

(4)優化設計方法

有人提出把儀器單次測量的`總誤差作為目標函數,把儀器測量鏈上各環節的誤差以及構造參數作為設計變量,以各參數變化範圍以及公差變化範圍作為約束條件,構成有約束極小化問題,這就是優化設計。

優化設計方法無疑是一種先進的方法。在電子計算機己經廣泛應用的今天,採用計算機輔助設計,已是切實可行的了。


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