2.11. Суммирование погрешностей.

Определение расчетным путем оценки результирующей погреш­ности по известным оценкам ее составляющих называется суммиро­ванием погрешностей.

Главной проблемой, возникающей при суммировании, явля­ется то что все составляющие погрешности должны рассматри­ваться как случайные величины. С точки зрения теории вероятно­стей они наиболее полно могут быть описаны своими законами распределения, а их совместное действие — соответствующим мно­гомерным распределением.

Практически приемлемый путь решения данной задачи сумми­рования погрешностей состоит в отказе от определения и использо­вания многомерных функций распределения составляющих погреш­ности. Необходимо подобрать для характеристик составляющих та­кие числовые оценки, оперируя с которыми можно было бы получить соответствующие числовые оценки ре­зультирующей погрешности. При этом следует учитывать, что:

• отдельные составляющие погрешности могут быть коррелированы между собой;

• при суммировании случайных величин их законы распреде­ления существенно деформируются, т.е. форма закона суммы мо­жет резко отличаться от формы закона распределения составляю­щих.

Глава 3. Нормирование метрологических характеристик средств измерений

3.1. Виды средств измерений.

Средство измерения (СИ) — это техническое средство, пред­назначенное для измерений, имеющее нормированные метрологи­ческие характеристики, воспроизводящее и(или) хранящее едини­цу ФВ, размер которой принимается неизменным (в пределах уста­новленной погрешности) в течение известного интервала времени. Под метрологическими характеристиками (MX) понимают такие характеристики СИ, которые позволяют судить об их пригодности для измерений в известном диапазоне с известной точностью. В от­личие от СИ приборы или вещества, не имеющие нормированных MX, называют индикаторами. СИ — это техническая основа метро­логического обеспечения.

Меры — это СИ, воспроизводящие или хранящие физическую величину заданного размера. Меры могут быть однозначными, вос­производящими одно значение физической величины (гиря, ка­либр на заданный размер, образцы твердости, шероховатости, ка­тушка сопротивления, нормальный элемент, воспроизводящий зна­чение ЭДС), и многозначными — для воспроизведения плавно или дискретно ряда значений одной и той же физической величины (измерительный конденсатор переменной емкости, набор конечных мер, магазин емкостей, индуктивности и сопротивления, измери­тельные линейки).

Измерения методом сравнения с мерой выполняют с помо­щью специальных технических средств — компараторов (равно­плечие весы, измерительный мост и т. д.). Иногда в качестве ком­паратора выступает человек, например при измерении длины ли­нейкой.

Измерительные преобразователи — СИ, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удоб­ной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хра­нения, но не доступной для непосредственного восприятия наблю­дателем. Это термопары, измерительные трансформаторы и усили­тели, преобразователи давления.

Измерительный прибор — СИ, предназначенное для перера­ботки сигнала измерительной информации в другие, доступные для непосредственного восприятия наблюдателем формы. Разли­чают приборы прямого действия (амперметры' вольтметры, ма­нометры) и приборы сравнения (компараторы).

Измерительная установка — совокупность функционально объе­диненных СИ и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте. Например, поверочные установки, установки для испытания электротехнических, магнитных и других материалов.

Измерительная установка позволяет предусмотреть определенный метод измерения и заранее оценить погрешность измерения.

Измерительная система — это комплекс СИ и вспомогатель­ных устройств с компонентами связи (проводные, телевизионные и др.), предназначенный для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах уп­равления.