儀器的精度設(shè)計

1。儀器精度指標(biāo)的確定

確定儀器精度指標(biāo)的根據(jù)，有的來源于國家標(biāo)準(zhǔn)，部頒標(biāo)準(zhǔn)，有的來源于上級下達的任務(wù)，有的則來源于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(biāo)一般取｀總使用要求（即總的測量結(jié)果精確度）的1/10～1/3。對于一般精度要求的儀器取1/10，高精度儀器取1/3。這是根據(jù)經(jīng)驗作出的粗略判斷，并不十分合理，但在環(huán)境誤差、運行誤差很難確切估計的場合，這個經(jīng)驗數(shù)據(jù)仍然沿用。

2。儀器系統(tǒng)誤差的確定

根據(jù)前述方法計算與合成的系統(tǒng)誤差，其數(shù)值一般不應(yīng)大于儀器總誤差的1/3。如果系統(tǒng)誤差超過了這個范圍，則說明初始數(shù)據(jù)不合理，應(yīng)修改設(shè)計方案，或提高工藝要求，或考慮采取補償措施。

3。誤差的分配——部件誤差與總誤差的關(guān)系

（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，因為儀器各部分的制造難易程度不同，而且各誤差源的

傳遞系數(shù)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的傳遞系數(shù)。

等影響法考慮了傳遞系數(shù)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(jù)實際工藝的難易程度，對Δ￠qi進行調(diào)整。

（3）試探法

試探法是根據(jù)設(shè)計人員的經(jīng)驗給定誤差分配方案，然后進行驗算和調(diào)整。也可以對某些關(guān)鍵性環(huán)節(jié)做出實驗給出數(shù)據(jù)。例如對某種瞄準(zhǔn)方法，可以先做出實驗，得知瞄準(zhǔn)誤差的數(shù)值而不必等待分配。

（4）優(yōu)化設(shè)計方法

有人提出把儀器單次測量的｀總誤差作為目標(biāo)函數(shù)，把儀器測量鏈上各環(huán)節(jié)的誤差以及構(gòu)造參數(shù)作為設(shè)計變量，以各參數(shù)變化范圍以及公差變化范圍作為約束條件，構(gòu)成有約束極小化問題，這就是優(yōu)化設(shè)計。

優(yōu)化設(shè)計方法無疑是一種先進的方法。在電子計算機己經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天，采用計算機輔助設(shè)計，已是切實可行的了。