Статические погрешности измерения

Характеристики погрешностей измерительных приборов.

1. Порог реагирования

Если входная величина измерительного устройства медленно и непрерывно увеличивается от нуля, то выходная величина измерительного устройства начинает изменяться только при определенном значении входной величины. Абсолютная величина этого значения называется порогом реагирования или нечувствительностью в нулевой точке. Для счетных измерительных приборов установлен порог трогания.

2. Вариация показаний, гистерезис и упругое последействие

3. Разрешающая способность

4. Стабильность нуля

5. Недостоверность измерения, предел погрешности.

Недостоверность измерения - это размер погрешности, который не будет превышен с определенной степенью вероятности.

Предел допускаемой погрешности указывает размер погрешности, который никогда не может быть превышен измерительным прибором.

6. Линейность и поле допуска.

Статическими погрешностями измерения называют погрешности, возникающие при определении постоянного во времени измеряемого значения. При этом предполагается, что все переходные процессы в измерительном устройстве завершены и следовательно измерительный прибор и измеряемая величина находятся в установившемся состоянии.

Классы точности.

Так называемые классы точности определяют главным образом для электрических приборов. Например, класс точности 0,2 означает, что максимальная погрешность 0,2.

Распространение погрешностей.

Если результат измерения определяется на основе математической обработки отдельных измеряемых значений, то погрешность вводится и в этот результат. Поэтому говорят, о распространении погрешности. Различным систематическим и случайным погрешностям соответствуют разные законы распространения погрешностей.

Предел погрешности отдельных измеренных значений могут иметь положительные, отрицательные или неопределенные знаки.

Грубые погрешности измерения.

Если большой ряд измерений или выборку привлекают для дальнейшей обработки, то каждый раз возникает вопрос: не содержит ли этот ряд ошибочных измерений. Для ответа предполагают:

1. Различие в ряде измерений обусловлены случайными погрешностями, обычно имеющими нормальное распределение.

2. По измеренным значениям определяют характеристики распределения. Для нормального распределения такими характеристиками являются среднее значение и рассеяние

3. Выбирают доверительную вероятность, например, 95%

4. Для предполагаемого нормального распределения определяют доверительный интервал, например, при доверительной вероятности 95% доверительный интервал равен ±1,96ς, это означает что только 2,5% всех случаев попадаются значение Х>Хср + 1,96S и 2,5 % всех случаев Х<Хср - 1,96S

5. Для измеренных значений лежащих вне доверительного интервала отвергаем гипотезу об их принадлежности генеральной совокупности, т.к. вероятность появления таких значений мала. Эти значения рассматривают как грубую погрешность.

6. После исключения губой погрешности рассчитывают исправленные оценки среднего значения X и рассеяния S

Динамические погрешности измерения

Динамические погрешности имеют место при измерении величин изменяющихся во времени. Акккмумляция механической, тепловой или электрической энергии в элементах измерительного устройства делает его инерционным. Проявляется в том, что показания измерительного прибора недостаточно быстро следует за действительным изменением во времени физической величины. Характерной чертой технического измерения является передача сигнала. Под сигналом понимаю физическую величину, несущую информацию. В процессе преобразования в измерительном устройстве параметры и вид сигнала часто изменяются, однако передаваемая информация должна претерпевать минимальные искажения. Процесс измерения понимаемый как процесс передачи сигналов характеризуется сигналами и передаточными свойствами звеньев. Измерение возможно, если свойству звеньев соответствует свойство измерительного сигнала, поэтому типовые характеристики этих двух компонентов должны иметь общее математическое описание.

Классификация сигналов

1. Детерминированный – в любое время определен однозначно и является воспроизводимым. Изменение сигнала можно заранее предсказать, используя его математическое описание.

2. Стохастический сигнал – в каждый отдельный момент изменяется случайным образом и может быть описан только статистическими законами.

3. Периодический сигнал.

4. Апериодический сигнал.

5. Стационарный сигнал представляет собой стохастический сигнал, статистические характеристики которого не изменяются во времени. Этому соответствует детерминированный периодический сигнал.

Под установившимся значением понимают неизменную во времени величину. Каждый сигнал одновременно может относиться к нескольким видам.

Дата добавления: 2014-01-04