 |
Классификация погрешностей измерений. Класс точностей.
|
|
|
|
Основные понятия и определения Метрологии.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
В зависимости от решаемых задач различают три раздела метрологии: теоретический, законодательный и прикладной.
Под измерением понимают познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной физической величины с известной физической величиной, принятой за единицу измерения.
Физические величины - это измеренные свойства физических объектов и процессов, с помощью которых они могут быть изучены.
По условиям, определяющим точность результата, измерения делят на три класса:
- измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники;
- контрольно-поверочные измерения, выполняемые с заданной точностью;
- oтехнические измерения, погрешность которых определяется метрологическими характеристиками средств измерений.
Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разное время, с использованием различны методов и средств измерении, а также в различных по территориальному расположению местах.
Единство измерений обеспечивается их свойствами: сходимостью результатов измерений; воспроизводимостью результатов измерений; правильностью результатов измерений.
Сходимость - это близость результатов измерений, полученных одним и тем же методом, идентичными средствами измерений, и близость к нулю случайной погрешности измерений.
|
|
|
Воспроизводимость результатов измерений характеризуется близостью результатов измерений, полученных различными средствами измерений (естественно одной и той же точности) различными методами.
Правильность результатов измерений определяется правильностью как самих методик измерений, так и правильностью их использования в процессе измерений, а также близостью к нулю систематической погрешности измерений.
Точность измерений характеризует качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины, т.е. близость к нулю погрешности измерений.
Средство измерения - техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
Результат измерения - значение физической величины, найденное путем ее измерения.
Мерой точности измерения является погрешность измерения.
Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Методы измерения и их сущность.
Метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения.
В зависимости от способов применения меры или величины различают метод непосредственной оценки (МНО) и метод сравнения с мерой (МСМ). При МНО значение измеряемой величины (ИВ) определяется непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора (ИП), шкала которого была заранее проградуирована с помощью многозначной меры, воспроизводящей известные значения ИВ, напр. измерение U вольтметром. При МСМ производится сравнение ИВ и величины воспроизводимой мерой, сравнение может производится либо непосредственно, либо через другие величины однозначно связанных между собой. При МСМ – обяз. участие в процессе измерения меры известной величины (ИзвВ), однородной с ИВ.
|
|
|
Группа МСМ включает в себя:
1) нулевой метод, когда измеряется разность ИВ и ИзвВ, разность эффектов сводится в процессе измерений к 0 и фиксируется индикатором. При высокой точности мер, воспроизводимых ИзвВ и большой чувствительности 0-индикатора достигается высокая точность, напр. измерение R четырехплечным мостом.
2) дифференц. метод, когда ищется разность между ИВ и ИзвВ, воспроизводимой мерой измерения с помощью измерит. прибора. Неизв. величина определяется по известной и неизвестной разности. Метод точный, когда ИзвВ воспроизводится с высокой точностью, а разность между ИзвВ и неИзвВ мала.
3) метод замещения, когда идет поочередное подключение на вход прибора ИВ, ИзвВ и по вторичным показаниям прибора оценивают значение неИзвВ, например измерение малого напряжения с помощью высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизв. напряжения, определяют отклонение стрелки, затем с помощь регулированного источника и добиваются такого же отклонения стрелки.
4) метод совпадения, когда измеряется разность между ИВ и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадения отметных шкал или периодич. сигналов, напр. штангенциркуль.
Классификация погрешностей измерений. Класс точностей.
Погрешность — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешности условно можно разделить на погрешности средств измерения и погрешности результата измерений.
Погрешности средств измерения были рассмотрены в главе 3.
Погрешность результата измерения — это число, указывающее возможные границы неопределенности значения измеряемой величины.
По способу числового выражения различают абсолютные и относительные погрешности.
В зависимости от источника возникновения погрешности бывают инструментальные, методические, отсчитывания и установки.
По закономерностям проявления погрешности измерений делят на систематические, прогрессирующие, случайные и грубые.
Рассмотрим указанные погрешности измерений более подробно.
|
|
|
