Структурная модель процедуры измерения

Задача любого промышленного предприятия – создание продукта надлежащего качества с минимальными затратами. Поэтому для обеспечения качества продукта необходимо использовать на всех стадиях технических процессов средства измерения – измерительные приборы и так далее.

Измерение – это познавательный процесс, состоящий в сравнении опытным путем измеряемой величины с некоторым его значением, принятым за единицу.

Как правило, для измерения необходимо иметь средство измерения. Средство измерения может выступать в разных видах.

Как правило, для единообразия средства измерения объединяют по типам: в электрических измерениях. Наша задача - электрические измерения величины (вольт, ампер). В измерениях обязательно присутствуют субъект, и само действие измерения отражается по субъектам в виде некой модели или описания.

Таким образом, можно предположить некую модель измерения, в которой имеются как материальные составляющие, так и воображаемые. В основе любого измерения находится объект измерения.

Структурная модель процедуры измерения включает: объект измерения, средство измерения, первичный измеритель информации. Это реальные объекты.

В результате получим значение измеренной величины. Непосредственно измеряемая величина существует, как и параметры модели, сама модель измерения.

Объект измерения всегда материален, поэтому процедура измерения предусматривает вхождение в контакт средства измерения и объекта.

Результат опыта первично измеренная информация может представляться в различном виде. Как правило, электрические измерения используют уровень напряжения. Значение изомерной величины – то значение на индикаторах, которому соответствует входному уровню напряжения.

Кроме того, измеренная величина может иметь различную природу, отличную от электрических сигналов, то есть с помощью электрического сигнала мы получим значение t, p и тому подобное.

Поэтому измеряемая величина лишь ставиться в соответствие результату выходного сигнала средства измерения. С помощью параметров модели и самой модели преобразуют этот электрический сигнал в конкретную величину.

Измеряемые величины можно поделить на четыре группы:

1. физические

2. технические

3. условные

4. гуманитарные

Физические величины – непосредственно те значения из системных единиц, что имеются в нашем мире: длина, t, m, U, I, и так далее.

Технические величины – технические параметры, характеристики объектов в технике получены из физических, но имеющие самостоятельное значение.

Любая техническая величина упрощает работу с параметрами, постепенно их число растет с усложнением техники.

Условные величины появляются как характеристика объекта при каких-то условиях. Как и технические, условные величины помогают в работе.

Гуманитарные величины используют для характеристики поведения человека, сообщества. Такие величины сейчас применяют в информационных системах для моделирования поведения субъектов и общности в целом.

Этапы проведения измерения, классификация измерений

Саму процедуру измерения (опыт) часто разделяют на ряд составляющих:

1. Подготовка измерения

2. Непосредственно проведение измерения

3. Обработка результатов.

Подготовка измерения включает в себя:

1. Определение основных приемов, способов получения информации. Здесь выбирается средство измерения, определяется точность результата, решается проблема стоимости и точности.

Этап подготовки является самым главным для обеспечения точности и надежности результата. Выбор необходимого средства измерения производится на основе первичных требований, то есть на основе задачи. Правильно выбранное средство обеспечит оптимальный режим по двум критериям: стоимости S и величины погрешности dt. Эти две величины взаимосвязаны. Первоначально на этапе подготовки решают вопрос о возможных методах измерения, то есть из литературы ищется способ получения сведений о параметре. Этот поиск часто может привести к нетипичной задаче, решение которой возможно методами смежных наук.

2. Приведение измерительного преобразователя в энергетический контакт с объектом. Условие: как можно меньше влиять на параметры объекта.

После этого можно провести контроль (калибровку) объекта, выбрать соответствующий диапазон. Часто процедуру калибровки относят непосредственно к измерениям.

Считывание результата, как правило, проводится по количеству цифр (делений по шкале). Если стрелка находится между делением – число деления целое.

1. Обработка результата. После считывания, как правило, производится обработка результата (единичные измерения или групповые, усреднение или нет).

2. Способ обозначения погрешностей – результату измерения следует присвоить степени неточности.

Результат любого измерения – величина случайная, то есть она характеризуется параметрами случайной величины (С.В.).

Заключительным шагом обработки является проверка адекватности результата измерения. Адекватность – что ожидали, то и произошло.

Классификация измерений:

1. прямые

2. косвенные

3. совокупные (совместные).

Прямые измерения - результат считывается со шкалы прибора, независимо от того какой метод и какой прибор используется для измерений. Большинство электрических измерений прямые; причем с появлением новых приборов измерения как бы перемещаются в сторону прямых.

Косвенные измерения получаются после вычисления некой зависимости.

прямые измерения

косвенные измерения Y= X/Z

То есть косвенные – это вычисленные величины по прямым измерениям.

Со временем средства измерения по способу измерения преобразуют из косвенных в прямые. При косвенных измерениях результат получается во времени позже, после того, как измерения проведены. (например, вычисление, измерение косвенным путем величины сопротивления через I и U).

Совокупные измерения – это развитие косвенного метода, когда результат получается на основании выборки. Если условия опыта менялись, то после обработки совокупности измерений получается совместный результат. Часто совокупные измерения относят к процедурам обработки информации, хотя получают интересующую информацию. Совместными называют такие совокупные измерения, когда во время проведения опыта его условия менялись, то есть характеристики тоже изменятся.

Любую измеренную величину можно представить через различные единицы измерения с соответствующим коэффициентом. Величина этого коэффициента зависит от размера принятой единицы измерения.

Уравнение измерения X={x}*[x]

Измеряемая величина Х представляется как произведение числового значения измеренной величины {x} на единицу измерения [х].

Любую измеренную величину можно представить через различные единицы измерения с соответствующим коэффициентом. Величина этого коэффициента зависит от размера принятой единицы измерения.

По характеру измеряемой величины делят на:

1. статические (неподвижные)

2. постоянные

3. динамические (мгновенные значения тока)

4. стохастические – если параметры объекта изменяются случайно.

Статистические и динамические величины преобладают в технике. Вероятностная природа характерна для погрешностей, случайных погрешностей.

Дата добавления: 2014-01-07