
- •1. Предмет и задачи метрологии
- •1.1. Предмет метрологии
- •1.2. Нормативно-правовые основы метрологии
- •1.2.1. Правовые основы метрологии
- •1.2.2. Нормативные основы метрологии
- •1.3. Краткий очерк истории развития метрологии.
- •2. Основные представления теоритической
- •2.1. Физические свойства и величины
- •2.1.1. Понятие о физической величине
- •2.1.2. Шкалы измерений
- •2.2. Измерение и его основные операции.
- •2.3. Элементы процесса измерений
- •Номинальные значения влияющих величин
- •2.4. Основные этапы измерений
- •2.5. Классификация измерений
- •2.6. Понятие о испытании и контроле
- •3. Теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров
- •3.1. Системы физических величин и их единиц
- •Основные и дополнительные единицы фв системы си
- •Произвольные единицы системы си, имеющие специальное название
- •Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
- •3.2. Международная система единиц (система си)
- •3.4. Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров
- •3.4.1. Понятие о единстве измерений
- •3.4.2. Эталоны единиц физических величин
- •3.4.3. Поверочные схемы
- •3.4.4. Стандартные образцы
- •4. Основные понятия теории погрешностей
- •4.1. Классификация погрешностей
- •4.2. Принципы оценивания погрешностей
- •4.3. Математические модели и характеристики погрешности
- •4.4. Погрешность и неопределенность
- •4.5. Правила округления результатов измерения
- •5. Система погрешности
- •5.1. Система погрешности и их классификации
- •5.2. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей
- •Значения критерия Аббе νq
- •6. Случайные погрешности
- •6.1. Вероятностное описание случайных погрешностей
- •6.2. Числовые параметры законов распределения
- •6.2.1. Общие сведения
- •6.2.2. Понятие центра распределения
- •6.2.3. Моменты распределений
- •6.3. Основные законы распределения
- •Значения параметров экспоненциальных распределений при различных значениях показателя α
- •Значения точечных оценок распределения Стьюдента при различных степенях свободы
- •6.4 Точечные оценки законов распределения
- •6.5. Доверительная вероятность и доверительный интервал.
- •7. Грубые погрешности и методы их исключения
- •7.1. Понятие о грубых погрешностях
- •7.2. Критерии исключения грубых погрешностей
- •Значения критерия Диксона
- •8. Обработка результатов измерений
- •8.1. Прямые многократные измерения
- •8.1.1. Равноточные измерения
- •8.1.2. Идентификация формы распределения результатов измерений
- •8.2. Однократные измерения
- •8.3. Косвенные измерения
- •Погрешность результата косвенных измерений ∆(р)
- •Зависимость kр [θ(р)/ s( )]
- •9. Суммирование погрешностей
- •9.1. Основы теории суммирования погрешностей.
- •9.2.Суммирование систематических погрешностей.
- •Зависимость коэффициента k от доверительной вероятности и числа слагаемых
- •Значение коэффициента k при различном отношении с границ составляющих систематической погрешности при доверительной вероятности 0,99
- •9.3. Суммирование случайных погрешностей.
- •9.5.Критерий ничтожно малой погрешности
- •10. Измерительные сигналы
- •10.1. Классификация сигналов
- •10.1.1. Классификация измерительных сигналов
- •10.1.2. Классификация помех
- •10.2. Математическое описание измерительных сигналов
- •10.3. Математические модели элементарных измерительных сигналов
- •10.4. Математические модели сложных измерительных сигналов
- •10.5. Квантование и дискретизация измерительных процессов.
- •10.6. Интегральные параметры периодического сигнала.
- •11.3. Динамические характеристики и параметры средств измерений
- •11.4. Классификация средств измерений j
- •11.6 Комплексные средства измерений
- •11.7. Моделирование средств измерений
- •11.7.1. Структурные элементы и схемы средств измерений
- •11.7.2. Расчет измерительных каналов средств измерений
- •12. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование
- •12.1. Принципы выбора и нормирования средств измерений
- •12.2. Метрологические характеристики, предназначенные для определения результатов измерений
- •12.3. Метрологические характеристики средств измерений
- •12.4. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам. Неинформативные параметры выходного сигнала
- •12.5. Нормирование динамических характеристик средств измерений
- •12.6. Метрологические характеристики влияния на инструментальную составляющую погрешности измерения
- •Эквивалентные схемы замещения входных цепей электронных средств измерений
- •12.7.Комплексы нормируемых метрологических характеристик средств измерений
- •12.8. Классы точности средств измерений
- •13. Метрологическая надежность средств измерений
- •13.1. Основные понятия теории метрологической надежности
- •13.2. Изменение метрологических характеристик средств измерений в процессе эксплуатации
- •14.5 Метрологическая экспертиза
4.4. Погрешность и неопределенность
Разделение погрешности измерения на случайную и систематическую и построенные на таком разделении методы ее описания к началу 80-х годов стали подвергаться определенной критике: эти представления перестали удовлетворять требованиям, предъявляемым решаемыми в метрологии задачами. Сложившаяся ситуация затрудняла развитие отдельных теоретических и прикладных вопросов метрологии, что и привело к возникновению различных инициатив, направленных на разрешение возникшей проблемы.
Одной из них была новая концепция представления результатов измерений, развиваемая по инициативе международных метрологических организаций. Ее суть состоит в следующем. Обработка результатов измерений во всех странах проводится с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики. Практически везде погрешности разделяются на случайные и систематические. Однако модели погрешностей, значения доверительных вероятностей и формирование доверительных интервалов в разных странах мира отличаются друг от друга. Это приводит к определенным трудностям при сличении результатов измерений, полученных в лабораториях разных стран. Для устранения этих сложностей к началу 90-х годов с участием ряда международных организаций (МОЗМ, МКМВ, МБМВ, ИСО и МЭК) был разработан документ, содержащий новую концепцию описания результатов измерений [27]. Документ содержит правила для стандартизации, калибровки, аккредитации лабораторий метрологических служб. Основными положениями документа являются:
отказ от использования таких понятий, как истинное и действительное значения измеряемой величины, погрешность, относительная погрешность, точность измерения, случайная и систематическая погрешности;
введение нового термина «неопределенность» — параметра, связанного с результатом измерения и характеризующего рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине;
разделение составляющих неопределенности на два типа: А и В. Вновь вводимые группы неадекватны случайным и систематическим погрешностям. Разделение основано не на теоретических предпосылках, а на практических соображениях.
Неопределенности типа А могут быть оценены статистическими методами на основе многократных измерений и описываются традиционными характеристиками центрированных случайных величин — дисперсией или СКО. Взаимодействие этих неопределенностей описывается взаимным корреляционным моментом, или коэффициентом взаимной корреляции.
Неопределенности типа В могут быть оценены любыми другими методами, кроме статистических. Они должны описываться величинами, аналогичными дисперсии или СКО, так как именно эти характеристики можно использовать для объединения неопределенностей типа В как между собой, так и с неопределенностями типа А.
Эти нововведения должны быть, по мнению МБМВ, распространены на практическую деятельность метрологов. Единое мнение метрологов России на этот документ к настоящему времени еще не сформировано. Рассмотренные рекомендации не вошли ни в один нормативный документ метрологических органов России.