 |
Является ли результат измерений случайной величиной. Какому закону распределения он подчиняется? функция распределения.
|
|
|
|
Результат измерения является случайной величиной.При наличии случайных погрешностей измерений прибегают к многократным наблюдениям и последующей статистической обработке их результатов. При этом результаты наблюдений и измерений и случайные погрешности рассматриваются как случайные величины, то есть величины, которые характеризуют случайное явление и в результате измерений принимают то или иное значение. Обработка результатов таких наблюдений возможна, если их рассеивание обнаруживает определенные статистическиезакономерности. Если же результаты наблюдений разбросаны произвольно, то использовать какие-либо способы обработки таких наблюдений и получить результат измерения не представляется возможным.
Случайная величина наилучшим и исчерпывающим образом характеризуется в теории вероятностей законом ее распределения. Этот закон устанавливает связь между возможными значениями случайной величины и соответствующими этим значениям вероятностям их появления. Существует две формы описания закона распределения случайной величины - дифференциальная и интегральная. Причем, в метрологии в основном используется дифференциальная форма - закон распределения плотности вероятностей случайной величины.
Дифференциальный закон распределения характеризуется плотностью распределения вероятностей f(x) случайной величины х. Вероятность Р попадания случайной величины в интервал от х1 до х2 при этом дается формулой:
Интегральный закон распределения случайной величины представляет собой функцию F(x), определяемую формулой
Вероятность, что случайная величина будет меньше х1 дается значением функции F(х) при х = х1:
|
|
|
31. числовые характеристики используются для оценивания систематической и случайной погрешностей. Формулы этих числовых характеристик. Назовите их.
Погрешность измерения выражается либо в единицах измеряемой величины (абсолютная погрешность), либо в долях или процентах от значения измеряемой величины (относительная погрешность). В зависимости характера проявления погрешности делятся на систематические и случайные.
^ Систематическая погрешность — это составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. К основным причинам возникновения систематических погрешностей относятся погрешности инструмента или метода измерений, индивидуальные особенности зкспериментатора.
^ Случайная погрешность — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности не могут быть исключены из результата измерения. Однако их влияние может быть уменьшено при обработке результатов измерений. Значения случайных погрешностей зависят от точности прибора и опытности экспериментатора. В механических приборах появление случайных погрешностей вызвано зазорами в звеньях кинематической цепи механизма прибора и другими подобными причинами. Значения случайных погрешностей заранее установить нельзя, но можно определить вероятность их появления. Для этого надо знать закон распределения случайных погрешностей.
^ Числовые характеристики погрешностей измерения п ринято выражать средним арифметическим 
, средним квадратическим 
, предельным Dlim значениями случайных погрешностей.
Среднее арифметическое значение результатов ряда наблюдений определяется уравнением
где xi — значения отдельных случайных величин; пik — число появлений случайной величины в данном интервале; N — общее число случайных величин; k — число интервалов группирования.
|
|
|
^ Средняя квадратическая погрешность ряда измерений равна
Предельная погрешность составляет
Погрешности более ±3s не учитывают и считают грубыми ошибками.
34) При статистической обработке группы результатов наблюдений следует выполнить следующие операции:
исключить известные систематические погрешности из результатов наблюдений;
вычислить среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений, принимаемое за результат измерения;
вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата наблюдения;
вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата измерения;
проверить гипотезу о том, что результаты наблюдений принадлежат нормальному распределению;
вычислить доверительные границы случайной погрешности (случайной составляющей погрешности) результата измерения;
вычислить границы неисключенной систематической погрешности (неисключенных остатков систематической погрешности) результата измерения;
вычислить доверительные границы погрешности результата измерения.
36. Укажите способы проверки нормальности распределения результатов многократных наблюдений
При числе результатов наблюдений n < 50 нормальность их распределения проверяют при помощи составного критерия.
Критерий 1. Вычисляют отношение 
Критерий 2. Можно считать, что результаты наблюдений принадлежат нормальному распределению, если не более m разностей 
превзошли значение zp/2 S, где S - оценка среднего квадратического отклонения, вычисляемая по формуле 
37. укажите метод оценивания и использования неисключенной систематической погрешности
НСП результата измерения выражают границами этой погрешности, если среди составляющих погрешности результата измерения в наличии одна НСП.
При наличии нескольких НСП, заданных своими границами ±Θ j, доверительную границу НСП результата измерения Θ(Р)(без учета знака) вычисляют по формуле:
38. каким образом оценивается погрешность косвенных измерений и погрешность неравноточных измерений
Косвенные измерения предполагают использование расчѐтной
формулы, связывающей искомую величину с величинами, которые находятся
|
|
|
путѐм прямых измерений. Очевидно, что погрешность результата косвенного
измерения должна зависеть как от погрешностей прямых измерений, так и от
вида расчѐтной формулы. Чтобы получить выражение для оценки
погрешности косвенно измеряемой величины, надо найти явный вид этой
зависимости.
39.перечень работ по обеспечению единства и точности измерений в государстве
Настоящий Закон устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в Российской Федерации, регулирует отношения государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений и направлен на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от
отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
Основные понятия:
единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью;
средство измерений - техническое устройство, предназначенное для измерений;
эталон единицы величины - средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам
измерений данной величины;
государственный эталон единицы величины - эталон единицы величины, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации;
нормативные документы по обеспечению единства измерений - государственные стандарты, применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты, правила, положения, инструкции и рекомендации;
метрологическая служба - совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений;
метрологический контроль и надзор - деятельность, осуществляемая органом государственной метрологической службы (государственный метрологический контроль и надзор) или метрологической службой юридического лица в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм;
|
|
|
поверка средства измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям;
калибровка средства измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору;
сертификат об утверждении типа средств измерений - документ, выдаваемый уполномоченным на то государственным органом, удостоверяющий, что данный тип средств измерений утвержден в порядке, предусмотренном действующим законодательством, и соответствует установленным требованиям;
аккредитация на право поверки средств измерений - официальное признание уполномоченным на то государственным органом полномочий на выполнение поверочных работ;
лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств измерений - документ, удостоверяющий право заниматься указанными видами деятельности, выдаваемый юридическим и физическим лицам органом государственной метрологической службы;
сертификат о калибровке - документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.
40. На что нацелен и что обеспечивает закон о метрологии? Почему закон об измерениях необходим в государстве?
закон направлен: 1) на установление правовых основ обеспечения единства измерений РФ; 2) регулированиеотношений государственных органов управления с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплутации, ремонта, продажи и импорта средств измерений; 3) защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики РФ от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений; 4) содействие прогрессу на основе создания и применения государственных эталонов единиц ФВ; 5) гармонизацию российской системы измерений с мировой практикой.
обеспечивает: соответствие средств измерений условиям эксплутации и установленным требованиям, решения об отнесении технического устройства к средствам измерений и установлении интервалов между поверками принимает Государственная метрологическая служба РФ.
|
|
|
Закон об измерениях необходим в гоударстве, так как он укрепляет правовую основу для международного сотрудничества в области метрологии. обеспечивается единство измерений (ГСИ), представляющая собой комплекс НД, устанавливающих правила и, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране.
41. назовите сферы государственного регулирования в измерениях. Особенности деятельности по обеспечению единства измерений в укзанных сферах.
Сферы распространения государственного регулирования
обеспечения единства измерений
1 - Осуществление деятельности в области здравоохранения
2 - Осуществление ветеринарной деятельности
3 - Осуществление деятельности в области охраны окружающей среды
4 - Осуществление деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях
5 - Выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда
6 - Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством РФ требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта
7 - Осуществление торговли и товарообменных операций, выполнение работ по расфасовке товаров
8 - Выполнение государственных учетных операций
9 - Оказание услуг почтовой связи и учет объёма оказанных услуг электросвязи операторами связи
10 - Осуществление деятельности в области обороны и безопасности государства
11 - Осуществление геодезической и картографической деятельности
12 - Осуществление деятельности в области гидрометеорологии
13 - Проведение банковских, налоговых и таможенных операций
14 - Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством РФ обязательным требованиям
15 - Проведение официальных спортивных соревнований, обеспечение подготовки спортсменов высокого класса
16 - Выполнение поручений суда, органов прокуратуры, государственных органов исполнительной власти
17 - Осуществление мероприятий государственного контроля
18 - Выполнение измерений, предусмотренных законодательством о техническом регулировании
19 - Прочие
42. определения калибровка и поверка средств измерений. что является целью этих процедур и что необходимо для их проведения, чем они заканчиваются?
Калибровка- совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю.
Поверка- установление органом ГМС (другими уполномоченными на то организациями) пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых МХ и подтверждение их соответствия установленным обязательным требованиям.
Калибровку средств измерения выполняют калибровочные лаборатории или в соответствии с принятой в России терминологией «метрологические службы юридических лиц» с использованием эталонов, соподчиненных с государственными эталонами единиц величин. Средства калибровки (эталоны) подлежат обязательной поверке и при проведении калибровочных работ должны иметь действующие свидетельства о поверке.
Результаты калибровки позволяют определять:
действительные значения измеряемой величины;
поправки к показаниям средств измерений;
погрешность средств измерений.
Цель поверки — выяснить, соответствуют ли характеристики средства измерения регламентированным значениям и пригодно ли оно к применению по прямому назначению. Под поверкой средств измерения (verification) понимается установление органом метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средств измерения к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия обязательным требованиям.
Поверку проводят обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы. Результаты поверки средств измерения, признанных годными к применению, оформляют выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.
Основное принципиальное отличие калибровки от поверки, заключается в том, что калибровка не относится к процедуре подтверждения соответствия.
43. как устроена государственная система обеспечения единства измерений ГСИ, ее цель, элементы системы и механизмы ее деятельности?
Государственная система обеспечения единства измерений — это система обеспечения единства измерений в стране, реализуемая, управляемая и контролируемая федеральным органом исполнительной власти по метрологии — Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование).
Деятельность по обеспечению единства измерения направлена на охрану прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах жизни общества на основе конституционных норм, законов, постановлений Правительства РФ и нормативных документов (НД).
Обеспечение единства измерений в стране осуществляется:
на государственном уровне;
на уровне федеральных органов исполнительной власти;
на уровне юридических лиц.
Цель государственной системы обеспечения единства измерений — создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий для решения задач по обеспечению единства измерений и предоставление всем субъектам деятельности возможности оценивать правильность выполняемых измерений.
Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) состоит из следующих подсистем: правовой; технической; организационной.
|
|
|
