Принципы оценивания погрешностей

Погрешности измерений. Основные понятия и виды погрешностей (классификация).

Методы измерений.

Классификация методов измерения.

1 – метод измерения

2 – метод непосредственной оценки

3 – метод сравнения

4 – нулевой метод

5 – дифференциальный метод

6 – метод замещения

Взаимодействие средств измерения с объектом основано на физических явлениях, совокупность которых составляет принцип измерения. А совок-ть приемов использования принципа и средств измерения наз-ют методом измерения.

Метод непосредственной оценки – численное значение измеряемой ФВ непосредственно определяют по показаниям измерительного прибора.

Метод сравнения – метод, при котором измеряемую величину сравнивают с воспроизводимой мерой.

Нулевой метод: действие измеряемой величины полностью уравновешивается образцовым. Это фиксируется высокочувствительным прибором нуль-индикатором.

Дифференциальный метод: измеряется разница между измеряемой величиной и близкой ей по значению известной эталонной. В этом случае уравновешивание измеряемой величины и известной производится не полностью.

Метод замещения: производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение неизвестной величины.

Погрешность результата измерений – это разница между результатом измерения X и истинным значением Q измеряемой величины D = X – Q. (1)

Погрешность средства измерения – разность между показанием средства измерения и истинным значением измеряемой величины.

По характеру проявления погрешности делятся на: случайные, систематические, прогрессирующие и грубые.

Случайная погрешность – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность – это непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени.

Грубая погрешность (промах) – это случайная погрешность результата отдельного наблюдения, входящего в ряд измерений, который для единых условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

По способу выражения измерения погрешности бывают: абсолютная, относительная, приведенная.

Абсолютная погрешность D выражается в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины.

Приведенная погрешность – это относительная погрешность, у которой абсол. погрешность средств измерений определена к условно принятому Q_N, постоянному во всем диапазоне измерений или его части.

где Q_N – нормирующее значение.

В зависимости от источника возникновения: инструментальная, методическая, субъективная.

Инструментальная погрешность обусловлена погрешностью применяемых средств измерения.

Методическая погрешность обусловлена: 1) отличием принятой модели объекта измерения от истинной;

2) влиянием способа применения способа измерения;

3) влиянием алгоритмов (формул, по которым производится вычисление результатов измерения).

Субъективная (личная) погрешность обусловлена погрешностью отсчета оператора, показаниям по шкалам средств измерения и диаграмм приборов.

По зависимости абсол. погрешности от значений измеряемой величины:

1) аддитивная D_а, не зависящая от измеряемой величины;

2) мультипликативная D_м, которая прямо пропорциональна измеряемой величине;

3) нелинейная D_N, имеющая нелинейную зависимость от измеряемой.

По влиянию внешних условий: основная и дополнительная погрешность.

Основная погр-ть – в нормальных условиях эксплуатации.

В зависимости от влияния, характера изменения измеряемых величин: статическая и динамическая погрешность.

Характеристики погрешностей принято делить на точечные и интервальные.

К точечным относятся: СПО (случайная погрешность), мат. ожидание, дисперсия. К интервальным – границы неопределенностей результатов измерения.

Оценивание погрешностей может проводиться до (априорное) и после (апостериорное) измерения.

Априорное оценивание – это проверка возможностей обеспечить требуемую точность измерений, проводимых в заданных условиях выбранным методом с помощью конкретных средств измерения. Оно проводится в следующих случаях:

1. нормирование метрологических характеристик средств измерения;

2. разработка методик выполнения измерений;

3. выборы средства измерения для решения конкретной измерительной задачи;

4. подготовка измерений, проводимых с помощью конкретного средства измерения.

Апостериорная оценка проводится в тех случаях, когда априорное оценивание неудовлетворительно или получено на основе типовых метрологических характеристик, а требуется учесть индивидуальные свойства используемых средств измерения.

Дата добавления: 2014-12-27