матеріалів.
Перевага цих трьох реалізацій полягає в тому, що досягається висока чутливість при високій швидкодії.
4. Аналіз джерел методичних та інструментальних похибок обраної схеми ПИП
Похибка вимірювання - оцінка відхилення виміряного значення величини від її істинного значення. Похибка вимірювання є характеристикою (мірою) точності вимірювання.
4.1 Джерела похибок від приймачів випромінювання
Приймачі випромінювання характеризуються чутливістю. Для електронно-оптичних перетворювачів (ЕОП), фотоелектричних і телевізійних приймачів чутливість характеризують відношенням сили виникає фотоструму і падаючого світлового потоку; для фотослоя -залежними щільності почорніння D від логарифма експозиції, причому експозиція визначається як
Н=Е t, (6)
випромінювання вимір похибка фотоелектричний
де E - освітленість, створювана елементом оптичного зображення на ділянці світлочутливого шару; t - час дії даної освітленості - час експозиції.
Дана залежність виражається світловий характеристикою фотоматеріалу (графік якої - характеристична крива, Малюнок 15).
D=f (lg H). (7)
Довжини хвилі випромінювання характеризує чутливість. Практично кожен приймач працює в певній зоні довжин хвиль. Поріг чутливості - найменша яскравість або освітленість об'єкту, на яку реагує приймач. Недостатня чутливість приймача створює несприятливі умови, при яких оптичних сигнал реєструється на нелінійному (початковому) ділянці світлової характеристики в умовах зниження контрасту. В даному випадку різко знижується відношення сигналу до шуму (для фотоматеріалу - це шум фотографічної зернистості). І те, і інше викликає підвищення похибок вимірювань.
Малюнок 25 - Світлова характеристика (характеристична крива) фотоматеріалу
Фотоелектричні приймачі випромінювання можуть володіти інерційністю, характеризуемой часом між опроміненням і появою струму в ланцюзі або між зникненням об'єкта та його зображення. Чутливість залежить від частоти модуляції при сприйнятті модульованих світлових сигналів.
Приймачі, які створюють зображення об'єкта (приймачі зображення), характеризуються роздільною здатністю - найменшою відстанню між двома точками, які ще сприймаються приймачем як роздільні. У ЕОП роздільна сила в центрі поля зору порядку 40 мм- - 1 (або лин/мм), у фотоматеріалів - порядку 90 мм - 1. Є спеціальні емульсії з роздільною здатністю до 1000 і навіть до 2000 мм - 1, але тут порівняно низька світлочутливість. Роздільна здатність ока на відстані найкращого бачення - близько 10 мм - 1. Контраст зображення, яке дає приймач, обмежує реальну розрізнювальну здатність системи.
Чутливість і роздільна здатність приймача визначають рівень відповідних похибок вимірювань.
Головне достоїнство приладових приймачів зображення в тому, що вони дозволяють управляти яскравістю, контрастом і чіткістю видимого зображення і можуть працювати в умовах, що знаходяться за межами чутливості ока. Такі приймачі необхідні і при автоматизації оптичних вимірювань, у тому числі - для введення даних в комп'ютер.
Переваги оптичних вимірювань, заснованих на візуальних спостереженнях: простота, надійність, економічність, оперативність, висока продуктивність.
4.2 Похибки від нестабільності умов вимірювання
При вимірюванні можуть мінятися температура, тиск, вологість повітря, вібрації приладу. Особливо сильно на точності вимірювань можуть позначитися температурні коливання і вібрації приладу. Для усунення помилок контактних вимірювань від зміни температури відповідальні частини приладу виготовляються з того ж матеріалу, що і вимірювані об'єкти, або з близькими коефіцієнтами лінійного розширення. Відповідальні вузли приладів або все приміщення термостатіруются. Вимірювані деталі повинні тривалий час витримуватися перед виміром в даному приміщенні для вирівнювання температур. На великих оптичних підприємствах для контролю астрономічної та іншої великогабаритної оптики створюються спеціальні приміщення (4).
Вібрації можуть призвести до нестійкості установки, збільшенню похибок і навіть до неможливості вимірювання. Для боротьби з ними застосовуються фундаменти, не пов'язані з будівлею, амортизація опор, демпфірування коливних частин вимірювальної установки. Усунення впливу вібрацій, особливо при вимірюванні параметрів великогабаритних оптичних деталей і систем, набагато економічніше здійснювати методом відеозапису з подальшою покадровой розшифровкою. Цей метод показав високу ефективніс...
