Влияние программного обеспечения на метрологические свойства средств измерений. Понятие о метрологически значимом программном обеспечении

Метрологические характеристики однозначных и многозначных мер.

4.9. Метрологические характеристики однозначных

и многозначных мер

1*. Для однозначных мер нормируются следующие метрологические характеристики:

- номинальное значение величины, воспроизводимое мерой,

- предел допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения значения величины,

- действие влияющих величин на значения воспроизводимой величины нормируется одним из способов:

пределами допускаемых дополнительных погрешностей - по каждой влияющей величине раздельно,

функциональной зависимостью значения воспроизводимой величины от влияющих величин - для введения поправок.

2*. Для многозначных мер нормируются следующие метрологические характеристики:

- диапазон значений величины, воспроизводимых мерой,

- значение наименьшей ступени величины, воспроизводимой мерой,

- выходное сопротивление или импеданс - для мер, воспроизводящих электрические величины, или характеристика взаимодействия меры с устройством, для которого воспроизводится величина,

- пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения значений величины, нормируются двучленной формулой (формула (30) в п.4.6) путем задания коэффициентов с и d, при наличии существенной случайной составляющей погрешности выполняется раздельное нормирование характеристик систематической и случайной составляющих,

- пределы допускаемой дополнительной погрешности, нормируются по каждой величине раздельно,

- для мер, управляемых дистанционно (например, от компьютера) указывается вид входного кода, диапазон его возможных значений, номинальная цена единицы младшего разряда входного кода, время реакции выходного сигнала на изменение входного кода на величину, равную 80% от диапазона значений этого кода.

5.4. Программное обеспечение средств измерений

Важнейшим компонентом современных измерительных информационных систем является их программное обеспечение, предназначенное для выполнения следующих функций:

· управление процессом измерений,

· математическая обработка результатов прямых измерений,

· представление результатов измерений и их обработки,

· хранение результатов прямых, косвенных, совместных и совокупных измерений.

Перечисленные функции программного обеспечения находятся в сфере действия Закона РФ "Об обеспечении единства измерений" и поэтому программное обеспечение не только измерительных информационных систем, но и всех средств измерений, должно удовлетворять требованиям метрологического характера, которые сформулированы в ГОСТ Р 8.654 [12]. В самом деле, характеристики качества результатов измерений и результатов их математической обработки в сильной степени определяются последовательностью измерений, скоростью их выполнения, погрешностью результатов, вызванной округлением, аппроксимацией вычисляемых функций, наследственной погрешностью цифрового преобразования, которые определяются программой, реализуемой в компьютере или встроенном микропроцессоре. И если ранее речь шла о метрологических характеристиках физически реализуемых средств измерений и об обеспечении их неизменности, то здесь точно так же мы должны говорить о характеристиках собственной погрешности, вносимой программами цифровой обработки, и о сохранности этих программ.

В состав собственных погрешностей, вносимых программами вычислений, входят погрешности от округления (количество разрядов цифровых кодов), методические погрешности, вызванные цифровой реализацией непрерывных функций, ограничением числа итераций итерационных процедур и наследственные погрешности, то есть погрешности результатов вычислений, вызванные погрешностями исходных данных (погрешностями результатов прямых измерений). Современное состояние средств вычислительной техники таково, что основной вклад в погрешность результатов обработки данных прямых измерений вносят наследственные погрешности. В стандарте [6] (п. 3.7.8) было сформулировано требование о необходимости снабжать программы вычислений характеристиками погрешности, которые они вносят, и в работе [13] достигнут определенный прогресс в оценке наследственной погрешности средствами программы. которая выполняет вычисления. В том же стандарте, в п. 3.7.6 сформулировано требование, касающееся обеспечения сохранности программ обработки данных в ИИС. Более того в работе [11] было выдвинуто требование о защите информации в ИИС. В современном стандарте ГОСТ Р 8.654 [12] эти все требования объединены и усилены.

Требования стандарта [12] адресованы разработчикам программного обеспечения ИИС и относятся, в основном к метрологически значимым частям программного обеспечения (ПО), то есть к программам и программным модулям, выполняющим функции сбора, передачи, обработки, хранения и представления измерительной информации. С целью удовлетворения этих требований разработчики программного обеспечения ИИС должны, в основном, обеспечить:

идентификацию программного обеспечения, вычисление контрольной суммы при запуске ПО или по требованию контролирующего органа,

разделение ПО на метрологически значимую и метрологически незначимую части (при необходимости),

метрологическую аттестацию метрологически значимой части ПО,

подлинность и целостность сохраняемых данных, которые должны содержать, как минимум, результаты измерений в единицах величин, время измерений, сведения об использованных средствах измерений,

защиту ПО от несанкционированного редактирования,

защиту обрабатываемой информации и данных от непреднамеренных или преднамеренных искажений, которые могут происходить из-за некорректного программного исполнения или сбоев в работе операционной системы,

раздельный контроль интерфейсов связи с удаленными объектами и интерфейсов пользователя на предмет возможного несанкционированного вмешательства через эти интерфейсы,

отсутствие влияния ПО на метрологические характеристики ИИС,

обнаружение, отображение и(или) устранение сбоев и искажений, которые нарушают целостность ПО и данных.

Проверку исполнения этих и некоторых других требований к ПО обычно выполняют при метрологических испытаниях ИИС на предмет утверждения типа и выдачи сертификата. В программе периодической поверки или калибровки сертифицированной таким образом ИИС обязательно предписывается проверка неизменности имени ПО, его версии и контрольной суммы.

Из перечисленных требований для ПО выбираются такие требования, которые соответствуют особенностям конкретной ИИС. Если ПО встроено в систему, проверка влияния на метрологические характеристики ИИС не выполняется, поскольку эта проверка выполняется при поверке или калибровке. При отсутствии связи с удаленными объектами проверка защиты от проникновения по этой связи искажающей информации нецелесообразна. Вообще обеспечение возможностей проверки требований к ПО ИИС возлагается на разработчика ПО.

Дата добавления: 2015-04-30