Приведённая погрешности

По методам измерений

• Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.
• Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
• Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
• Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
• Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.
• Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

В 1960 г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам была утверждена Международная система единиц (СИ).

В основе Международной системы единиц лежат семь единиц, охватывающих следующие области науки: механику, электричество, теплоту, оптику, молекулярную физику, термодинамику и химию:

· единица длины (механика) – метр;

· единица массы (механика) – килограмм;

· единица времени (механика) – секунда;

· единица силы электрического тока (электричество) – ампер;

· единица термодинамической температуры (теплота) – кельвин;

· единица силы света (оптика) – кандела;

· единица количества вещества (молекулярная физика, термодинамика и химия) – моль.

В Международной системе единиц есть дополнительные единицы:

· единица измерения плоского угла – радиан;

· единица измерения телесного угла – стерадиан. Таким образом, посредством принятия Международной системы единиц были упорядочены и приведены к одному виду единицы измерения физических величин во всех областях науки и техники, так как все остальные единицы выражаются через семь основных и две дополнительных единицы СИ. Например, количество электричества выражается через секунды и амперы.

2.Погрешности средств измерений. Абсолютная, относительная,

Погрешности средств измерений, отклонения метрологических свойств или параметров средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений, получаемых при помощи этих средств. Составляющие этих погрешностей, зависящие от П. с. и., называются инструментальными погрешностями (инструментальными ошибками). П. с. и. выражают в форме абсолютных, относительных или приведённых погрешностей (т. е. соответственно в единицах измеряемой величины, в долях или процентах от неё либо в процентах от верхнего предела измерений, диапазона измерений или длины шкалы).

П. с. и., имеющие место при нормальных условиях применения средств измерений, называют основными; погрешности, вызванные отклонением значений влияющих величин (температуры, частоты электрического тока и т.п.) от принятых за нормальные, — дополнительными. Для каждого типа средств измерений устанавливаются пределы допускаемых погрешностей, определяющие классы точности средств измерений. При измерениях постоянных величин, когда используются установившиеся показания средств измерений, на результаты влияют только статические П. с. и. При измерениях изменяющихся величин к статическим добавляются динамические П. с. и. и общая погрешность возрастает.

По своему характеру П. с. и. бывают систематические, т. е. сохраняющиеся постоянными или закономерно изменяющиеся, и случайные, т. е. изменяющиеся случайным образом. Так, неправильно нанесённые отметки на шкале прибора или неточная подгонка мер (например, гирь) вызывают систематические погрешности; трение подвижных частей прибора — случайные. Систематические П. с. и. можно исключать введением поправок или умножением показаний на поправочные множители.

3.Класс точности прибора

Класс точности прибора характеризует приведенная погрешность прибора e_ПР, которая равна отношению абсолютной D N погрешности к предельному значению N_ПР измеряемой величины (т.е. к ее максимальному значению по шкале прибора), выраженному в процентах:

(1)

Приведенная погрешность прибора является по существу относительной погрешностью. По приведенной погрешности приборы делятся на:

1) технические - класса точности 1; 1,5; 2,5; 4;

2) лабораторные - класса точности 0,1; 0,2; 0,5.

Класс точности прибора указан на шкале прибора

Абсолютная погрешность, которую дает прибор, определяется из выражения (1):

где e_ПР - класс точности прибора;

N_ПР - предельное значение измеряемой величины по шкале прибора.

Если на шкале класс точности не обозначен, то абсолютная погрешность прибора принимается равной половине цены деления наименьшего значения шкалы прибора.

Погрешности приборов не зависят от числа измерений, они зависят от конструкции прибора. Для более точных измерений либо подбирают приборы более высокого класса точности, либо используют лабораторные методы измерений.

При лабораторных методах измерение производят n раз и получают n приближенных значений: N ₁, N ₂, N ₃... N _n.

Среднее арифметическое найденных значений принимается за наиболее достоверное значение измеряемой величины

Абсолютная разность между средним значением и значением отдельного измерения называется абсолютной погрешностью этого измерения:

Средней абсолютной погрешностью n измерений называется среднее значение абсолютных погрешностей:

Истинное значение измеряемой величины будет:

(2)

Знаки «+» и «-» в выражении (2) означают, что погрешность может быть допущена как в сторону увеличения от действительного значения измеряемой величины, так и в сторону уменьшения.

Относительная погрешность представляет собой отношение средней абсолютной погрешности D N к среднему значению измеряемой величины < N > и выражается обычно в процентах:

Расшифровка обозначений классов точности на средствах измерений

Обозначение класса точности	Форма выражения погрешности	Пределы допускаемой основной погрешности	Примечание
на средстве измерений	в документации
0,5	Класс точности 0,5	Приведенная	γ = ±0,5%	Нормирующее значение выражено в единицах измеряемой величины
	Класс точности 0,5	γ = ±0,5%	Нормирующее значение принято равным длине шкалы или её части
	Класс точности 0,5	Относительная	δ = ±0,5%	δ = Δ / х
0,02/0,01	Класс точности 0,02/0,01	δ = ±[0,02 + 0,01·(|хк / х| - 1)] %	δ = ±[c + d·(|хк / х| - 1)]

Дата добавления: 2015-04-24