
- •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
Погрешность результата косвенных измерений ∆(р)
Значение θ(Р)/S( ) |
Погрешность результата измерения ∆(Р) |
θ(Р)/S( )<0,8 |
ε(Р) |
0,8≤θ(Р)/S( )≤8 |
kр[ε(Р)+ θ(Р)] |
θ(Р)/S( )>8 |
θ(Р) |
Суммарная погрешность результата косвенного измерения оценивается на основе композиции распределений случайных и неисключенных систематических погрешностей. Формулы для ее расчета в зависимости от соотношения границ неисключенной систематической составляющей и СКО случайной составляющей погрешности приведены в табл. 8.6. Коэффициент kР определяется из табл. 8.7.
Таблица 8.7
Зависимость kр [θ(р)/ s( )]
θ(Р)/S( ) |
0,5 |
0,75 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
K0,95 |
0,81 |
0,77 |
0,74 |
0,71 |
0,73 |
0,76 |
0,78 |
0.79 |
0,80 |
0,81 |
K0,95 |
0,87 |
0,85 |
0,82 |
0,80 |
0,81 |
0,82 |
0,83 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
Результат косвенных измерений должен записываться в виде х ±∆(Р) при доверительной вероятности Р.
Косвенные измерения при нелинейной зависимости между аргументами. Для обработки результатов измерений при нелинейных зависимостях между аргументами и некоррелированных погрешностях используется метод линеаризации. Он состоит в том, что нелинейная функция, связывающая измеряемую величину с аргументами, разлагается в ряд Тейлора:
(8.5)
Здесь
—
первая частная производная от функции
f по аргументу Qi,
вычисленная в точке
;
∆Qi—
отклонение результата измерения
аргумента
Qi от его среднего
арифметического;
— остаточный член.
Метод линеаризации применим, если остаточным членом можно пренебречь. Это возможно в том случае, если
R<0,8
S( i) — СКО случайной погрешности результата прений аргумента Qi При необходимости результаты косвенных измерений можно уточнить, используя ряда Тейлора более высокого порядка. Оценка результата определяется по формуле
(8.6)
Оценка СКО случайной погрешности результата косвенного измерения
где
—коэффициенты влияния i-ro
аргумента. Коэффициенты влияния
чаще всего определяются и путем
подстановки в выражения для частных
производственных оценок
.
Поэтому вместо самих коэффициентов
влияния получаются их оценки. В ряде
случаев они
устанавливаются экспериментально, что
приводит к возникновению еще одной
погрешности нелинейных косвенных
измерений.
Доверительные границы случайной погрешности результата при нормально распределенных погрешностях измерений аргументов вычисляются так же, как и для линейных косвенных измерений, при условии, что вместо коэффициентов bi в формулах подставляются коэффициенты влияния Wi. Аналогичным образом поступают при определении границ неисключенной систематической погрешности. Погрешность результата нелинейных косвенных измерений оценивается так же, как и при линейных измерениях.
Для определения результатов косвенного измерения при наличии корреляции между погрешностями измерений аргументов, а также при неизвестных распределениях погрешностей аргументов может использоваться метод приведения. Он изложен в МИ 2083-90