Погрешности средств измерений

Сравнение рабочих эталонов. Оценка погрешности передачи единиц измерений от эталонов к рабочим СИ.

эталон сравнения - применяется для взаимного сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом (например, международные сличения эталонов);

- рабочий эталон - применяется для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.

Рабочие эталоны при необходимости подразделяются на разряды 1, 2, и т.д., определяющие порядок их соподчинения в соответствии с поверочной схемой.

Погрешность средств измерения — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины:

D Х = Х _изм – Х,

где D Х – абсолютная погрешность;

Х _изм – значение, полученное при измерении;

Х – истинное значение измеряемой величины.

Истинное значение измеряемой величины неизвестно, т.к. любое измерение это только процесс приближения к истинному. Вместо истинного используют понятие действительного значения. Действительное значение получено экспериментальным путем и настолько приближено к истинному, что может быть принято за него.

Погрешность измерения D_изм следует рассматривать как суммарную погрешность всего процесса измерения, складывающуюся из нескольких погрешностей, а именно:

D_изм = D_мод + D_инстр + D_мет + D_суб + D_об,

где: D_мод — погрешность модели проведения измерений, обусловленная неопределенностью свойств измеряемого объекта и его взаимодействия со средством измерения;

D_инстр — инструментальная погрешность,обусловленная погрешностью средства измерения;

D_мет — методическая погрешность, обусловленная влиянием способов применения средств измерений и (или) алгоритмов преобразования измеряемой величены в форму, удобную для восприятия потребителем измерительной информации, также влиянием других факторов, не связанных непосредственно со средством измерения;

D_суб — субъективная погрешность,обусловленная погрешностью отсчета оператора по шкале средства измерения или диаграммам регистрирующих приборов;

D_об — погрешность обработки результатов измерений, обусловленная влиянием формул и правил (например, округления чисел), по которым вычисляются результаты измерений.

Следует иметь ввиду, что вследствие несоответствия условий эксплуатации нормальным условиям (условиям при которых оценивается инструментальная погрешность) возникает дополнительная погрешность, например из-за температурного расширения или сжатия объекта или средства измерения.

Близость результата измерений к действительному значению измеряемой величины может выражаться не только в абсолютных, но и в относительных величинах, т.е. отношением разности измеренного и действительного значений к величине измеренного значения: γ = Δ х / х _изм.

Такое отношение называется относительной погрешностью измерения и выражается, как правило, в процентах.

Кроме того, при измерении ФВ, которые измеряются во времени, из-за несоответствия (несогласованности) динамических свойств средства измерения и скорости изменения измеряемого параметра, возникает динамическая погрешность.

Чтобы оценить погрешность измерения необходимо знать источники и вызывающие их причины.

Принято погрешности подразделять на:

1) систематическую — погрешность, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся во времени при повторных измерениях одной и той же величины. Например, если на шкале прибора какой-либо штрих нанесен неправильно, то, сколько бы мы не измеряли, на этом штрихе всегда будем ошибаться на постоянную (систематическую) величину. Для выявления и исключения систематических погрешностей осуществляют поверку средств (т.е. определение пригодности средств измерения);

2) случайную — погрешность, которая при многократном измерении одного и того значения не остается постоянной. Например, если измерять какой то валик одним и тем же прибором в одном и том же сечении, то будем получать различные значения.

3) грубую — погрешность, существенно превышающую ожидаемую. Например, при отсчете показаний по цифровому прибору цифра «8» была принята за «0», и др. Такие грубые погрешности обнаруживают при повторном измерении, их не принимают во внимание и исключают из результатов измерений.

При простейших однократных измерениях за погрешность измерения принимается погрешность средства измерения.

Определение расчетным путем оценки результирующей погрешности по известным оценкам ее составляющих называется суммированием погрешностей. При этом систематические погрешности складываются алгебраически, т. е. , а случайные погрешности — квадратически, т.е. .

Дата добавления: 2015-04-24