Meetsystemen

Meetsystemen: Algemene principes
Karakteristieken van meetsysteemelementen
vochtigheid, voedingsspanning enz. We onderscheiden hierbij twee mogelijke stoorinvloeden.
De kruisgevoeligheid geeft een maat voor de wijziging van de lineaire gevoeligheid van het
element, zoals weergegeven in figuur 1.6.a (Eng: Modifying effect). De stoorgevoeligheid is een
maat voor de verandering van de nulpuntsinstelling (Eng: Interfering effect). Zie figuur 1.6.b.
Ook slijtage en veroudering kunnen een gelijkaardige invloed hebben op de karakteristiek van
het opneemelement, maar wel langzaam en systematisch doorheen de tijd. Een typisch voorbeeld
van slijtage is de verandering van de stijfheid van een veer met de tijd.
Uit
Uit
In
a) b)
In
Figuur 1.6: a) Wijziging van de gevoeligheid. b) Wijziging van de nulpuntsinstelling (Eng: Bias)
Niet-lineariteit, hysteresis en resolutie-effecten zijn in vele moderne meetsystemen zo klein dat
het moeilijk of nutteloos is elk afzonderlijk effect te specifiëren. De fabrikant definieert in zulke
gevallen de performantie van het meetelement in termen van een foutband. De foutband geeft de
grenzen aan waartussen de uitgang zal liggen bij een gegeven ingang. Figuur 1.7 geeft aan dat bij
elke ingang x de uitgang y binnen een band van ±h ligt t.o.v. de ideale ('rechte-lijn') waarde
y_ideaal. In dit geval is een exacte of systematische precisering voor de performantie vervangen
door een waarschijnlijkheidsfunctie p(y). In het algemeen wordt de waarschijnlijkheidsfunctie
p(y) zodanig gedefinieerd dat de integraal (gelijk aan de oppervlakte onder de curve tussen y 1
en
y 2
) de kans P y1,y2
weergeeft dat y ligt tussen y 1
en y 2
.
Uitgang
p(y)
y_max
y_ideaal
h
h
1
2h
2h
Ingang
y_min
y_ideaal
a) x_min
x_max b)
Figuur 1.7: a) Foutband. b) Rechthoekige waarschijnlijkheidsfunctie.
Uitgang
y
In het geval van figuur 1.7 is de waarschijnlijkheidsfunctie rechthoekig:
⎧ = 1 y_ideaal − h ≤ y ≤ y_ideaal + h
⎪ 2h
p(y) ⎨
⎪
⎩ = 0 y > y_ideaal + h of y < y_ideaal − h
Merk op dat de oppervlakte van de rechthoek gelijk is aan één: dit is de kans dat de uitgang y
binnen de grenzen y_ideaal - h en y_ideaal + h valt.
__________ - I.5 -
Johan Baeten