Для метрологического синтеза актуальной задачей является разработка математического и алгоритмического обеспечения, которое позволит создавать модели измерительных трактов и автоматизировать расчет полной погрешности, что ускорит процесс разработки средств измерения. В статье предлагается модель измерительного блока, которая учитывает изменение характеристики преобразования вследствие влияния параметров внешней среды, вид функциональной зависимости характеристики преобразования от влияющего аргумента, количество влияющих параметров и характер влияния. Каждый измерительный блок необходимо описывать данной моделью, при этом измерительный тракт состоит из последовательно включенных блоков. Математическая модель основана на методе нелинейного преобразования, обратного функции распределения, а также на способах описаний сигналов, теории математической статистики и теории вероятностей. На основе аналитических расчетов авторы провели метрологический анализ и сравнили параметры случайной величины на выходе измерительного тракта при учете влияния внешних факторов на характеристики преобразования измерительных блоков с результатами, полученными без учета влияния внешних факторов. Приведенные примеры расчетов подтверждают необходимость минимизации полной погрешности измерительного тракта в целом, а не отдельно для каждого измерительного блока.
A necessary task for metrological synthesis is to develop mathematical and algorithmic software that will allow creating models of measuring channels and automating the calculation of the total error, which will accelerate the process of developing measuring devices. The article proposes a model of a measuring unit that takes into account the change in the transformation characteristic due to the influence of environmental parameters, the type of functional dependence of the transformation characteristic on the influencing argument, the number of influencing parameters and the pattern of the influence. It is important to describe each measuring unit according to this model; concurrently, the measuring channel consists of sequentially connected units. The mathematical model is based on the method of nonlinear transformation, the inverse of the distribution function, as well as on the methods of describing signals, the theory of mathematical statistics and the theory of probability. Following on from the analytical calculations, the authors conducted a metrological analysis and compared the parameters of a random value at the output of the measuring channel accounting for the influence of external factors on the characteristics of the measuring unit conversion with the results obtained without regard for the influence of external factors. Examples of calculations confirm the need to minimize the total error of the measuring channel as a whole and not separately for each measuring unit.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.