Уменьшение аддитивных погрешностей

Источником аддитивных погрешностей являются помехи F и F, поэтому их уменьшение связано с защитой прибора от внешних и внутренних помех.

Наиболее распространенные способы защиты от внешних помех — применение различных систем амортизации, экранирования, термостатирования, герметизации и пр.

Основная цель амортизации — исключить передачу вибраций объекта, на котором установлен прибор, к самому прибору. Для этого используют амортизаторы различной конструкции.

Экранирование используется для защиты прибора от воздействия электростатического, магнитного и электромагнитного полей. Электростатическое экранирование состоит в замыкании электрических силовых линий на поверхности металлической массы экрана и передаче электрических зарядов на корпус защищаемого изделия. Магнитостатическое экранирование заключается в замыкании магнитных силовых линий в стенках магнитного экрана. Электромагнитное экранирование основано на наведении вихревых токов в стенках экрана, ослабляющих напряженность электромагнитного поля в защищаемой области пространства.

Теплозащита осуществляется за счет отвода тепла, использования различных видов охлаждения или применения системы термостатирования.

Перечисленные способы защиты ИУ относятся к конструктивно-технологическим методам повышения точности, так как основаны на применении специальных конструктивных решений. Другим (структурно-алгоритмическим) способом уменьшения аддитивных погрешностей является использование такой структурной схемы прибора, при которой аддитивные помехи взаимно компенсируются. Схемы таких приборов показаны на рис. 2.8. Наиболее широкое распространение получила дифференциальная измерительная схема.

В качестве примера на рис. 9.6 показаны принципиальная и структурная схемы дифференциального струнного датчика ускорения.

Рис. 9.6. Схемы дифференциального струнного датчика ускорения:

а — принципиальная; б — структурная Датчик состоит из двух идентичных однострунных преобразователей, каждый из которых является струнным автогенератором АГ. При движении прибора с ускорением х натяжение одной струны увеличивается, а другой — уменьшается. В результате частота /_х1 выходного сигнала автогенератора ЛГ_х увеличивается, а частота f_x2 выходного сигнала автогенератора АГ₂ уменьшается. Информативным параметром выходного сигнала преобразователя является разность частот Af_x = /_хЛ -f_x2. При изменении температуры окружающей среды Т частота выходного сигнала каждого автогенератора изменяется на одинаковую величину. Поэтому разность частотДf_x и, следовательно, показания прибора не зависят от температуры окружающей среды. На практике из-за неидентичности автогенераторов компенсация температурной погрешности является неполной. Однако она значительно меньше температурной погрешности однострунного преобразователя.

Из приведенного примера видно, что повышение точности измерений достигается применением двух струпных преобразователей вместо одного преобразователя, т. е. за счет структурной избыточности ИУ. Этот «обмен» является характерным для всех структурно-алгоритмических методов.