Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


’арактеристики результатов измерений




 ачество результатов измерений характеризуетс€ точностью, достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью измерений, а также размером допускаемых погрешностей.

“очность Ц качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измер€емой величины. ≈Є количественно оценивают обратной величиной модул€ относительной погрешности. Ќапример, если погрешность составл€ет 10 - 6, тогда точность будет равна 10 6.

ƒостоверность измерений характеризует степень довери€ к результатам измерений. Ёту достоверность определ€ют на основе законов теории веро€тности и математической статистики.

ѕравильность измерений Ц качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в результатах измерений.

—ходимость Ц качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполн€емых в одинаковых услови€х; также отражает вли€ние случайных погрешностей.

¬оспроизводимость Ц такое качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, выполн€емых в различных услови€х, в различное врем€, в различных местах, различными методами и средствами.

ќсобое внимание следует уделить элементам теории погрешностей

ѕогрешность Ц отклонение результата измерени€ от истинного (действительного) значени€ измер€емой величины.

ѕогрешность средства измерени€ (—») Ц разность между показанием средства измерени€ и истинным (действительным) значением измер€емой ‘¬. ќна характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством.

Ёти два пон€ти€ близки друг другу и классифицируютс€ по одинаковым признакам (рис. 3).

ѕо способу выражени€ различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности.

јбсолютна€ погрешность описываетс€ формулой:

,

где Ц результат измерени€,

Q Ц истинное (действительное) значение измер€емой величины. јбсолютна€ погрешность выражаетс€ в тех же единицах измерени€, что и сама измер€ема€ величина. ќднако она не может служить в полной мере показателем точности измерений, так как одно и то же ее значение, например, Δ = 0,05 мм при = 100 мм соответствует высокой точности, а при = 2 мм Ц низкой. ѕоэтому вводитс€ пон€тие относительной погрешности. ќтносительной погрешностью называетс€ отношение абсолютной погрешности измерени€ к истинному значению измер€емой величины:

.

≈е выражают в относительных единицах или процентах. Ёта характеристика точности результата измерени€ не годитс€ дл€ нормировани€ погрешности средства измерений, так как при измерении значений Q принимает различные значени€ вплоть до бесконечности при Q = 0. ¬ св€зи с этим дл€ указани€ и нормировани€ погрешности —» используетс€ еще одна разновидность погрешностей Ц приведенна€.

ѕриведенна€ погрешность Ц это относительна€ погрешность, в которой абсолютна€ погрешность —» отнесена к условно прин€тому значению QN,посто€нному во всем диапазоне измерений или его части:

.

”словно прин€тое значение QN называют нормирующим. „аще всего за него принимают верхний предел измерений данного —», применительно к которым и используетс€ главным образом пон€тие Ђприведенна€ погрешностьї.

ѕо характеру про€влени€ погрешности дел€тс€ на случайные, систематические, прогрессирующие и грубые (промахи).

¬ литературе встречаютс€ и другие, более точные признаки по данному типу классификации погрешностей: причина возникновени€, способы вы€влени€ и возможность устранени€.

ѕогрешность представл€ет собой сумму целого р€да составл€ющих, кажда€ из которых имеет свою причину.

Ќадо отметить, что об€зательными составл€ющими погрешности €вл€ютс€ случайна€ и систематическа€ погрешности, которые характерны лишь дл€ стационарных случайных процессов. ќднако могут быть и нестационарные случайные процессы, где в силу уже вступает прогрессирующа€ (дрейфова€) погрешность Ц непредсказуема€ погрешность, медленно мен€юща€с€ во времени. ѕрогрессирующа€ погрешность, как и груба€ (промах) не всегда входит в результат измерени€.

ћожно выделить следующие причины возникновени€ составл€ющих погрешности:

1) св€зана с операцией настройки —» или состо€ние смещением уровн€ настройки —» во врем€ эксплуатации;

2) св€зана с установкой объекта измерени€ на измерительную позицию;

3) св€зана с процессом получени€, преобразовани€ и выдачи информации в измерительной цепи —» (касаетс€ тщательности измерени€);

4) св€зана с внешними воздействи€ми на средство и объект измерени€ (изменение температуры, вибраци€ и др.);

5) св€зана со свойствами измер€емого объекта;

6) св€зана с квалификацией и состо€нием рабочего.

—пособы вы€влени€ и возможность устранени€ дл€ каждого вида погрешностей подбираютс€ индивидуально.

—лучайна€ погрешность €вл€етс€ составл€ющей погрешности измерений, измен€ющейс€ случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерени€х одной и той же величины, проведенных с одинаковой тщательностью в одних и тех же услови€х. —лучайные погрешности неизбежны, неустранимы и всегда присутствуют в результате измерени€. ќписание случайных погрешностей возможно только на основе теории случайных процессов и математической статистики. ¬ отличие от систематических случайные погрешности нельз€ исключить из результатов измерений путем введени€ поправки, однако их можно существенно уменьшить путем увеличени€ числа наблюдений. —лучайную погрешность вы€вл€ют путем повтора измерени€ не менее трех раз.

 

ѕќ√–≈ЎЌќ—“»

 

–ис. 3.  лассификации погрешностей

—истематическа€ погрешность Ц это составл€юща€ погрешности результата измерений, котора€ всегда остаетс€ посто€нной или закономерно мен€етс€ при повторных измерени€х одной и той же величины. ќтличительный признак данной погрешности заключаетс€ в том, что они могут быть предсказаны, обнаружены и благодар€ этому почти полностью устранены введением соответствующей поправки.

ѕрогрессирующа€ погрешность может быть скорректирована поправками только в данный момент времени, а далее вновь непредсказуемо мен€тьс€. ѕоэтому дл€ описани€ изменени€ прогрессирующих погрешностей во времени необходимы уточнени€ (оговорки) даже в рамках хорошо разработанной теории.

√руба€ погрешность (промах Ц это случайна€ погрешность результата отдельного наблюдени€, вход€щего в р€д изменений, котора€ дл€ данных условий резко отличаетс€ от остальных результатов этого р€да.   промахам относ€т: ошибки оператора (его психофизиологическое состо€ние), неверный отсчет, ошибки записи, вычислени€, неправильность включени€, кратковременные резкие изменени€ условий проведени€ измерени€ (вибраци€, поступление холодного воздуха, толчки прибора). ≈сли промахи обнаруживаютс€ в процессе измерений, то результаты, их содержащие, отбрасывают. ќднако чаще всего промахи вы€вл€ют только при окончательной обработке результатов измерений с помощью специальных критериев, которые рассмотрены во второй главе (п. 2.7).

¬ зависимостиот вли€ни€ характера изменени€ измер€емых величин погрешности дел€т на статические и динамические.

—татическа€ погрешность Ц погрешность, независ€ща€ от скорости изменени€ измер€емой величины во времени, а завис€ща€ от условий и режимов измерений. Ќапример: приборна€ погрешность Ц погрешность —».

ƒинамическа€ погрешность Ц погрешность, завис€ща€ от скорости изменени€ измер€емой величины во времени, то есть когда погрешность измен€етс€ пр€мо пропорционально измер€емой величине или находитс€ в какой-нибудь возрастающей закономерности. ƒанна€ погрешность обусловлена несоответствием реакции —» на скорость (частоту) изменени€ измер€емого сигнала. ѕримером такой погрешности может быть погрешность спидометра, увеличивающа€с€ с ростом скорости автомобил€.

¬ зависимости от места возникновени€ различают инструментальные, методические и субъективные погрешности.

»нструментальна€ погрешность обусловлена погрешностью примен€емого —» (иногда эту погрешность называют аппаратурной).

ћетодическа€ погрешность измерени€ обусловлена:

Ј расхождени€ми в прин€той модели объекта измерени€ и моделью, приближенной к реальности;

Ј вли€нием способов использовани€ —». (например, вли€ние внутреннего сопротивлени€ вольтметра зависит от варианта включени€ в электрическую схему);

Ј вли€нием алгоритмов (формул), по которым производ€тс€ расчеты результатов измерений;

Ј вли€нием других факторов, не св€занных со свойствами используемых средств измерений (наложение шумового фона, например, грозы на измерение уровн€ шума, производимого самолетом; вли€ние электромагнитных полей при измерении электромагнитных характеристик пол€, создаваемого определенным объектом).

¬ отличие от инструментальной (аппаратурной) методическа€ погрешность не указываетс€ в нормативно-технической документации —», так как она от него не зависит, а возникает исключительно от методических ошибок оператора и уровн€ развити€ научно-технической базы.

—убъективна€ (лична€) погрешность измерени€ обусловлена погрешностью отсчета оператором показаний по шкалам —», диаграммам регистрирующих приборов. ќна вызываетс€ состо€нием оператор, его положением во врем€ работы, несовершенством органов чувств, эргономическими свойствами —». ’арактеристики личной погрешности определ€ют на основе нормированной номинальной цены делени€ шкалы измерительного прибора (или диаграммной бумаги регистрирующего прибора) с учетом способности Ђсреднего оператораї к интерпол€ции в пределах делени€ шкалы.

ѕо зависимости абсолютной погрешности от значений измер€емой величины различают погрешности (рис. 4):

Ј аддитивные а), не завис€щие от измер€емой величины;

Ј мультипликативные м), которые пр€мо пропорциональны измер€емой величине;

Ј нелинейные н), имеющие нелинейную зависимость от измер€емой величины.

ƒанные виды погрешностей примен€ют в основном дл€ описани€ метрологических характеристик —». –азделение погрешностей на аддитивную, мультипликативную и нелинейную €вл€етс€ существенным при решении вопроса о нормировании и математическом описании погрешностей —».

ѕо€вление аддитивных погрешностей св€зано, например, с посто€нным грузом на чашке весов, с неточной установкой на нуль стрелки прибора перед измерением, с термо-Ёƒ— в цеп€х посто€нного тока. ѕричинами возникновени€ мультипликативных погрешностей могут быть: изменение коэффициента усилени€ усилител€, изменение жесткости мембраны датчика манометра или пружины прибора, изменение опорного напр€жени€ в цифровом вольтметре.

 
 

–ис. 4. јддитивна€ (а), мультипликативна€ (б) и нелинейна€ (в) погрешности

ѕо вли€нию внешних условий различают основную и дополнительную погрешности —». ќсновной называетс€ погрешность —», определ€ема€ в нормальных услови€х его применени€. Ќапример, дл€ каждого —» в нормативно-технических документах оговариваютс€ услови€ эксплуатации Ц совокупность вли€ющих величин (температура окружающей среды, влажность, давление, напр€жение и частота питающей сети и др.), при которых нормируетс€ его погрешность. ƒополнительной называетс€ погрешность —», возникающа€ вследствие отклонени€ какой-либо из вли€ющих величин.

 
 
 






ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 4725 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сли президенты не могут делать этого со своими женами, они делают это со своими странами © »осиф Ѕродский
==> читать все изречени€...

742 - | 679 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.