Погрешности средств измерений. Погрешность средств измерений или инструментальная погрешность имеет определяющее значение для наиболее распространенных технических измерений

Погрешность средств измерений или инструментальная погрешность имеет определяющее значение для наиболее распространенных технических измерений.

Наиболее существенные составляющие погрешности измерений обусловлены как свойствами самих используемых СИ, так и их взаимодействием с контролируемым объектом.

Инструментальные погрешности классифицируются по следующим признакам:

1) по характеру проявления при повторных измерениях одного и того же значения физической величины;

2) в зависимости от условий применения измерительных устройств;

3) в зависимости от поведения измеряемой величины во времени;

4) по форме представления погрешности;

5) по зависимости от значения измеряемой величины.

1. По характеру проявления при повторных измерениях одного и того же значения физической величины погрешности подразделяются на систематическую и случайную составляющие.

Эти понятия в основном тождественны понятиям систематической и случайной погрешностей измерений. Особенность состоит в том, что всякое измерительное средство предназначено для внесения определенности в исследуемый процесс, а наличие случайной составляющей погрешности приводит к неоднозначности. Поэтому минимизация случайной погрешности должна решаться на этапе проектирования и конструирования средств измерений, после чего достаточно малая систематическая погрешность обеспечивается путем градуировки измерительного средства.

2. В зависимости от условий применения средств измерений различают основную и дополнительную погрешность.

Нормальные условия – условия применения, при которых влия­ющие величины находятся в пределах нормальной области значений, которые указываются в стандартах или технических условиях на средства измерений.

Основная погрешность – погрешность средств измерений при использовании в нормальных условиях.

Рабочие условия характеризуются более сильным воздействием влияющих факторов, чем нормальные условия. Область рабочих условий включает и область нормальных условий.

Дополнительная погрешность – погрешность при выходе одной или нескольких влияющих величин за пределы нормальной области значений. Дополнительная погрешность представляет часть погрешности, которая добавляется к основной погрешности в случаях применения средств измерений в рабочих условиях. Если основная погрешность измерительных устройств определена для рабочей области, то понятие дополнительной погрешности теряет смысл.

3. В зависимости от поведения измеряемой величины во времени различают статическую и динамическую погрешности измерительных устройств.

4. По форме представления различают абсолютную, относительную и приведенную погрешность измерительных устройств.

Для измерительных приборов и преобразователей определение этих погрешностей отличается.

Для определения погрешности вводится понятие действительного значения измеряемой величины (X _д), которое определяется с помощью образцового прибора или воспроизводится мерой и настолько близко к истинному значению величины, что может быть использовано вместо него.

Форма представления погрешности измерительных приборов. У измерительных приборов имеется шкала, отградуированная в единицах входной величины, поэтому результат измерения представляется в единицах входной величины. Это обусловливает простоту определения погрешности измерительных приборов.

Абсолютная погрешность измерительного прибора (D) – разность показаний прибора (X _п) и действительного значения измеряемой величины (X _д),

D = X _п – X _д. (2.20)

Относительная погрешность измерительного прибора (d) – отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к действительному значению измеряемой величины. Относительную погрешность обычно выражают в процентах,

. (2.21)

Поскольку абсолютная погрешность существенно меньше действительного значения измеряемой величины или величины показаний прибора (D << X _д или D << X _п), то в выражении (2.21) вместо значения Х _д может быть использовано значение X _п.

Приведенная погрешность измерительного прибора (g) – отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению X_N. Приведенную погрешность также выражают в процентах,

. (2.22)

В качестве нормирующего значения используется верхний предел измерения, диапазон измерения или, для двухсторонних шкал, арифметическая сумма верхнего и нижнего пределов измерения,

. (2.23)

Дата добавления: 2014-01-03