仪器的精度设计

　　1.仪器精度指标的确定

　　确定仪器精度指标的根据，有的来源于国家标准，部颁标准，有的来源于上级下达的任务，有的则来源于使用单位提出的要求，但归根到底还是由使用要求决定的。

　　计量仪器的精度指标一般取｀总使用要求（即总的测量结果精确度）的1/10～1/3。对于一般精度要求的仪器取1/10，高精度仪器取1/3。这是根据经验作出的粗略判断，并不十分合理，但在环境误差、运行误差很难确切估计的场合，这个经验数据仍然沿用。

　　2.仪器系统误差的确定

　　根据前述方法计算与合成的系统误差，其数值一般不应大于仪器总误差的1/3。如果系统误差超过了这个范围，则说明初始数据不合理，应修改设计方案，或提高工艺要求，或考虑采取补偿措施。

　　3.误差的分配——部件误差与总误差的关系

　　（1）等公差法

　　等公差法是对各个误差源均给以相同的公差值，即

　　式中，Δqi为各误差源的原始误差。

　　等公差法虽然简单，但不合理，因为仪器各部分的制造难易程度不同，而且各误差源的

　　传递系数也不一样。

　　（2）等影响法

　　等影响法是令误差源对仪器总误差的贡献相同，式中，dy/dq，是各项原始误差Δqi的传递系数。

　　等影响法考虑了传递系数的影响，比等公差法合理一些，但因没有考虑工艺条件，所以按等影响法算出的Δqi，有的可能要求偏高，有的可能偏低，因此需要根据实际工艺的难易程度，对Δ￠qi进行调整。

　　（3）试探法

　　试探法是根据设计人员的经验给定误差分配方案，然后进行验算和调整。也可以对某些关键性环节做出实验给出数据。例如对某种瞄准方法，可以先做出实验，得知瞄准误差的数值而不必等待分配。

　　（4）优化设计方法

　　有人提出把仪器单次测量的｀总误差作为目标函数，把仪器测量链上各环节的误差以及构造参数作为设计变量，以各参数变化范围以及公差变化范围作为约束条件，构成有约束极小化问题，这就是优化设计。

　　优化设计方法无疑是一种先进的方法。在电子计算机己经广泛应用的今天，采用计算机辅助设计，已是切实可行的了。