Лекция 3. Причины возникновения погрешностей многочисленны и разнообразны

Причины возникновения погрешностей многочисленны и разнообразны. Следует различать погрешность средства измерений и погрешность результата измерения этим же прибором.

Погрешность результата измерений – отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Она имеет размерность измеряемой величины. Истинное значение величины неизвестно, его применяют только в теоретических исследованиях. На практике используют действительное значение величины Хд, в результате чего абсолютную погрешность измерения ΔХ определяют по формуле

ΔХ = Хизм – Хд, (1.8)

где Хизм – измеренное значение величины.

Кроме абсолютной, погрешность может быть относительной

δ=ΔХ/Х* 100 % (1.9)

и приведённой

δ пр =(ΔХ/Хmax-Хmin)* 100 % (1.10)

Погрешность средства измерений есть разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины.

Погрешность измерений зависит от метрологических характеристик используемых средств измерений, совершенства выбранного метода измерений, внешних условий, а также от свойств объекта измерения и измеряемой величины. Погрешности измерений обычно превышают погрешности используемых средств измерений, однако, используя специальные методы устранения ряда погрешностей и статистическую обработку данных многократных наблюдений, можно в некоторых случаях получить погрешность измерения меньше погрешности используемых средств измерений.

Стандартом установлено, что численный показатель точности измерений (в том числе и в погрешности) должен иметь не более двух значащих цифр.

При записи результатов измерений наименьшие разряды числовых значений результата измерений и численных показателей точности должны быть одинаковы.

Функция преобразования средства измерений есть соотношение между его выходным и входным сигналами (см. рис. 1.11)

Y = Y3{Y2[Y1(Х)]}. (1.11)

Она может быть линейной, что предпочтительнее, или нелинейной (см. рис. 1.3).

Для данного типа средств измерений функция преобразования является номинальной (действительной) характеристикой. Реальная функция преобразования конкретного экземпляра в большей или меньшей степени отличается от номинальной. Поэтому в технической документации на средства измерений обычно устанавливается область допускаемых отклонений реальной функции преобразования от номинальной. Средство измерений с допускаемыми отклонениями функции преобразования считается метрологически исправным.

Погрешность средства измерений есть разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины.

Погрешность измерений зависит от метрологических характеристик используемых средств измерений, совершенства выбранного метода измерений, внешних условий, а также от свойств объекта измерения и измеряемой величины. Погрешности измерений обычно превышают погрешности используемых средств измерений, однако, используя специальные методы устранения ряда погрешностей и статистическую обработку данных многократных наблюдений, можно в некоторых случаях получить погрешность измерения меньше погрешности используемых средств измерений.

Стандартом установлено, что численный показатель точности измерений (в том числе и в погрешности) должен иметь не более двух значащих цифр.

При записи результатов измерений наименьшие разряды числовых значений результата измерений и численных показателей точности должны быть одинаковы.

Если на входе прибора имеется сигнал Х1 (рис. 1.3), то на выходе измеренное значение – Y1, а номинальное (действительное) значение – Yн. Очевидно, абсолютная погрешность измерения на выходе будет ΔY = Y1 – Yн.

Если номинальная функция преобразования линейна, а реальная нелинейна, то зависимость погрешности измерения по выходу ΔY имеет вид кривой, показанной на рис. 1.4, т.е. эта зависимость в принятом масштабе «повторяет» реальную функцию преобразования.

Дата добавления: 2014-01-04