ГОСТ Р 55193—2012
Б.2 Пример 2: Масштабный коэффициент измерительной системы импульсного напряжения
(покомпонентный метод)
Измерительная система, предназначенная для измерения напряжения грозового импульса, состоит из импу
льсного делителя с номинальным напряжением 1.2 МВ. 10-битового цифрового регистратора и коаксиального ка
беля длиной 20 м. Масштабные коэффициенты импульсного делителя (индекс *dlv» (от англ, «divider» —
«делитель») и цифрового регистратора (индекс «гес® (от англ, «recorder® — «регистратор»), а также их расширен ные
неопределенности устанавливаются производителем:
Яач * 2015 (Udw= 1.2 %. Р
2
95 %. к - 2). и
= 1.050 «У,.с= 0.8 %. Р г 95 %. к - 2).
Неопределенность делителя включает составляющие неопределенности от испытания линейности до 1.2
МВ. от исследования динамических характеристик иот проверки краткосрочной стабильности. Дополнительную ин
формацию по составляющим неопределенности от эффекта близости окружающих объектов и от долгосрочной
стабильности предоставляет производитель. Калибровка цифрового регистратора была произведена во всех под
диапазонах от 60 до 100 % полного отклонения методом применения калибровочных импульсов согласно
IEC 61083-1. Переходная характеристика регистратора является достаточно ровной, из чего можно заключить, что
масштабный коэффициент не зависит от временных параметров измеряемого импульса в границах специфициро
ванного диапазона напряжения грозового импульса.
Для того, чтобы получить неопределенность укомплектованной измерительной системы, пользователь дол
жен выявить дополнительные составляющие неопределенности, либо выписать их значения из паспорта измери
тельной системы делителя и регистратора, либо определить при помощи дополнительных испытаний.
Принимается, что далее следующие влияющие величины имеют равномерный закон распределения, и его поло
винную часть а,, из которой высчитывают составляющую неопределенности какГодовая долгосрочная неста
бильность указывается производителем и должна находиться в пределах ±0.3 % для делителя, и ±0 .2 % для
регистратора. Краткосрочная нестабильность регистратора должна находиться в пределах г 0.3%. Влияние от эф
фекта близости окружающих объектов не обязательно определять, так как делитель располагается на указанном
производителем расстоянии. Поскольку на напряжение грозовых импульсов, генерируемых в испытательной лабо
ратории пользователя, накладываются колебания (пульсации) порядка 2 %. то составляющая неопределенности в
пределах тО.З % приписывается программному обеспечению регистратора, используемому для расчета пикового
значения от базовой кривой согласно частотной зависимости коэффициента к (см. 1ЕС 60060-1. раздел 8).
Базовая модель функции для определения приписанного масштабного коэффициента Я укомплектованной
измерительной системы определяется как
F ° F a n Fnc.(Б-5)
Модель функции дополняется, подобно тому, как показано в примере Б.1 посредством введения дополни
тельных членов ДЯ^ ;и лЯгас г вызванных перечисленными выше влияющими величинами. Эти члены обычно со
стоят из погрешности или. рассчитанной из ее половинной части а, (при допущении равномерного закона
распределения вероятности), стандартной неопределенности а,1*/з. Полная модель функции для масштабного ко
эффициента Ят полностью укомплектованной измерительной системы представлена ниже
F
= <Я„„ - ЛЯ„„) (Я^-
t
)•<Б 6>
где ДРЛн — составляющая, вызванная долгосрочной нестабильностью делителя:
дЯгес , — составляющая, вызванная долгосрочной нестабильностью регистратора;
дFrac 2 — составляющая, вызванная краткосрочной нестабильностью регистратора:
дЯ.^ 3 — составляющая, вызванная программным обеспечением регистратора (внедрение коэффициента к).
П р и м е ч а н и е 1 — По определению погрешности ДFaH и д Я ^ , имеют отрицательный знак. Их опреде
ляют по формуле дЯ = (измеренное значение) — (эталонное значение).
П р и м е ч а н и е 2 — В этом примере &Реы и члены от дЯгас , до дFnc 3являются составляющими только
для неопределенности масштабного коэффициента Я.
Значения и стандартные неопределенности всех входных величин вводят в правую часть модели уравне
ния (Б.6). Модель уравнения может быть оценена вручную с использованием уравнений, данных в приложении А.
или с помощью специального программного обеспечения, которое должно быть сертифицировано для расчета не
определенностей. Результаты оценки обобщены а таблице Б.4. В последней строке даны приписанный масштаб
ный коэффициент Я укомплектованной измерительной системы, его суммарная стандартная неопределенность и
эффективные степени свободы.
П р и м е ч а н и е 3 — Оценка неопределенности не очень точная, поэтому высокая числовая точность не
требуется.