7. Обработка результатов измерений в случае прямых однократных и многократных измерений. Косвенные измерения.

Прямые измерения – это измерения, при которых результат получается непосредственно из эксперимента (измерение тока, напряжения).

Косвенные измерения – это измерения, при которых результат получается при выполнении некоторых математических операций над результатами, полученными прямым методом, т.е. искомая величина функционально связана с физическими величинами определяемые прямыми методами.

Запись рез-тов измерений должна давать представление о том с какой точностью это измерение выполняется, поэтому рез-тат записывается так чтобы он заканчивался тем же значимым разрядом что и погрешность. Запись большого числа знаков не улучшают качество измерений, а при меньшем кол-ве знаков увеличивают неопределённость.

Однократные – применяются, когда измеряемая величина не вызывает сомнений – объект и метод измерения изучен и т.п.. Результат записывают в виде .

Многократные.

Равноточные – проводятся средствами измерений одной точности при одинаковых условиях. Количество измерений зависит от доверительной вероятности.

В ходе измерений получают выборку из n значений, подвергающуюся статической обработке. Результат записывают в виде:

Косвенные.

Необходимо учитывать погрешность каждого аргумента. погрешность косвенных измерений можно рассчитать как абсолютную погрешность:

Если можно представить в виде , то погрешность косвенных измерений можно представить как относительную погрешность:

8. Суммирование погрешностей.

Под суммированием погрешностей понимают, оценивание расчётным путём рез-тата погрешности по известным оценкам отдельных её составляющих. Общий подход заключается в раздельном суммировании систематических и случайных погрешностей, а затем находится их композиция.

Суммирование систематических погрешностей. При равномерном распределении систематич. погрешностей (неисключённых):

к – коэф. зависящий от доверительной вероятности и числа n , если доверительная вероятность 0.95, то к=1.1, если 0.99, то к=1.4.

При других n, к находят с помощью графика, к .

При n ):

Суммирование случайных погрешностей. Для случая некоррелированной погрешности: .

Если погрешность коррелированная с коэф. корреляции 0,7, то используется формула алгебраического сложения.

Суммирование систематических и случайных погрешностей. Если оценка неисключённой систематич. погрешности и СКО случайной удовлетворяют , то систематической погрешностью пренебрегают и рез-щая записывается по формуле /

Если же выполняется , то пренебрегают случайной погрешностью , то рез-щая погрешность определяется

K коэф. изменяющийся от 0,7 до 0,85 в зависимости от систематической и случайной погрешности.

9. Средства измерения. Классификация. Структурные схемы си.

Средство измерений – это техническое средство, предназначенное для измерений имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.

Средства измерений делят на: меры, измерительные устройства, измерительные установки и измерительные сис-мы.

Мера – это средство измерений, предназначенное на воспроизведение и хранение размера физической величины.

Измерительные устройства:

1. измерительные преобразователи – средство измерения, необходимое для выработки сигнала измерительной информации в форме доступной для передачи и обработки, но не доступное для непосредственного восприятия оператора.

2. измерительные приборы – средство измерения, необходимое для выработки сигнала измерительной информации в форме доступной для восприятия оператора.

Измерительная установка – совокупность средств измерений и вспомогательного оборудования, предназначенные для получения информации в форме доступной оператору и расположенная в одном месте.

Измерительная система – совокупность средств измерений и вспомогательного оборудования, объединенных каналами связи, расположенных в разных местах и необходимых для получения информации в виде удобном для хранения, передачи и обработки.

В зависимости от способа соединения элементов различают приборы прямого действия и компенсационного.

П рибор прямого действия – это такой прибор, у которого сигнал измерительной информации передается только в одном направлении с входа на выход.

Измерительные преобразователи бывают: передающие, первичные и промежуточные.

Структурная схема может быть изображена следующим образом, где:

1-первичный измер. преобразователь

2-промежуточный преобразов. (усилитель)

3-нормирующий преобразователь (если си измерительный преобразователь)

4-измерительный механизм (если си измерительный прибор)

Компенсационные приборы строятся по следующей схеме

В таких системах часть сигнала с выхода поступает на вход. Такие приборы называют приборами с ОС.

ПИП - это преобразователь, находящийся под непосредственным воздействием физической величины. ПИП делятся на активные и пассивные.

Активные ПИП – это такие, в которых в результате преобразования вырабатывается электрическая величина (термопара).

Пассивные ПИП – это такие, в которых преобразования осуществляется воздействием на какой-либо физический параметр, при этом обязательно наличие дополнительного источника энергии (термопреобразователь сопротивления).