- •Метрология, стандартизация и сертификация измерительных и информационных технологий
- •Содержание информационного блока
- •2. Модели измерительного процесса
- •2.1. Закон “о защите прав потребителей” и сертификация
- •1. Основные понятия, термины и определения
- •1.1. Термины и определения
- •1.2. Основные задачи метрологии
- •1.3. Системы единиц физических величин
- •3. Классификация измерений
- •3.1. Виды измерений
- •3.2. Методы измерений.
- •4. Средства измерений
- •4.1. Классификация средств измерений
- •В последние годы получили применение
- •4.2. Характеристики средств измерений
- •5. Погрешности измерений
- •5.1. Классификация погрешностей
- •5.2. Систематические погрешности
- •5.3. Случайные погрешности
- •5.3.1. Числовые характеристики законов распределения
- •5.3.3. Интервальные оценки параметров распределения
- •5.3.4. Обнаружение грубых погрешностей
- •5.3.5. Математическая обработка результатов прямых измерений
- •Из (2.6 ) следует, что для выполнения (2.7.) необходимо, чтобы
- •Отсюда получим
- •5.3.6. Обработка результатов неравноточных измерений
- •Доверительные оценки при неравноточных измерениях
- •6. Косвенные измерения физических величин
- •7. Закон суммирования погрешностей
- •8. Оценка результатов измерений по метрологическим характеристикам средств измерений
- •9. Формы записи результатов измерений
- •10. Метрологическое обеспечение
- •10.1. Основные понятия, цели и задачи метрологического обеспечения
- •10.2. Государственная метрологическая служба в рф
- •10.2.1. Организационные основы метрологической деятельности
- •10.2.2. Правовые основы метрологической деятельности
- •10.2.3. Ответственность за нарушение законодательства по метрологии
- •10.3. Международные метрологические службы
- •10.3.1.Международная организация мер и весов
- •10.3.2. Международная организация законодательной метрологии
- •1 Теоретические и методические основы стандартизации
- •1.1. Основные термины и определения
- •1.2. Ряды предпочтительных чисел
- •1.3. Комплексная стандартизация
- •1.4. Опережающая стандартизация
- •1.5. Основные понятия о сетевом планировании
- •2. Государственная система стандартизации
- •2.1. Основные положения
- •2.2. Цели и задачи стандартизации
- •2.3. Основные принципы стандартизации
- •2.4. Организация работ по стандартизации
- •2.5. Категории нормативных документов по стандартизации
- •2.6. Виды стандартов
- •3. Разработка и внедрение стандартов
- •3.1. Стадии разработки стандартов
- •3.2. Основные требования к построению, содержанию и изложению стандартов
- •3.3. Порядок и сроки проверки, пересмотра и изменения стандартов
- •3.4. Учет и хранение стандартов
- •3.5. Государственный надзор за качеством продукции, внедрением
- •4. Межотраслевые системы государственных стандартов
- •5. Международная стандартизация
- •1. Сущность и содержание сертификации
- •2. Правовые основы сертификации в рф
- •2.1. Закон “о защите прав потребителей” и сертификация
- •4. Российские системы сертификации
- •4.1. Система обязательной сертификации гост р
- •1. Вопросы для самоконтроля по первому разделу
- •2. Вопросы для самоконтроля по второму разделу
- •3. Вопросы для самоконтроля по третьему разделу
- •4. Вопросы для самоконтроля по четвертому разделу
- •5. Вопросы для самоконтроля по пятому разделу
5. Погрешности измерений
5.1. Классификация погрешностей
Погрешность измерений - это отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины.Погрешность средств измерений зависит от условий проведения измерений. При этом различают основные и дополнительные погрешности.
Основная погрешность - погрешность, существующая при так называемых нормальных условиях, которые указаны в нормативных документах, регламентирующих правила испытания и эксплуатации данного средства измерений.
Дополнительная погрешность возникает при отклонении условий испытания и эксплуатации средства измерения от нормальных. Она нормируется значением погрешности, вызванной отклонением одной из влияющих величин от ее нормирующего значения или выходом ее за пределы нормальной области значений.
По способу выражения различают абсолютные и относительные погрешности.
Абсолютная погрешность измерения - погрешность измерений, выраженная в единицах измеряемой величины (1.1)
Относительная погрешность измерения - погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины, в процентах
= х / хд 100%. (2.1)
Чтобы можно было сравнить по точности измерительные приборы с разными пределами измерений, введено понятие приведенной погрешности измерительного прибора, под которой понимают отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению, которое принимается равным верхнему пределу измерений (если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы) или диапазону измерения (если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений), в процентах
= (хизм - хд ) / хнор 100%. (2.2)
По характеру изменения при повторных измерениях погрешности измерений делятся на систематические и случайные.
Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. В соответствии с этим определением систематические погрешности разделяются на постоянные и переменные. Переменные в свою очередь могут быть прогрессирующими, периодическими и изменяющимися по сложному закону.
Постоянными систематическими погрешностями называются такие, которые остаются неизменными в течение всей серии данных измерений, например, погрешность из-за неточной подгонки образцовой меры, погрешность из-за неточной установки указателя прибора на нуль и т. п.
Переменные систематические погрешности изменяются в процессе измерений. Если при измерениях погрешность монотонно убывает или возрастает, то она называется прогрессирующей. Так, например, монотонно меняется погрешность из-за разряда батареи или аккумулятора, если результат измерений зависит от напряжения питания. Периодическая систематическая погрешность - погрешность, значение которой является периодической функцией времени. Ее примером может являться погрешность, вызванная суточными изменениями напряжения питания электрической сети. Систематическая погрешность может изменяться и по некоторому сложному закону. Таковы, например, погрешности, вызванные неточностью нанесения шкалы прибора, погрешность электрического счетчика при различном значении нагрузки, погрешность, вызванная изменениями температуры окружающей среды, и др.
Случайная погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Например, погрешность измерений из-за вариации показаний измерительного прибора; погрешность округления, при считывании показаний измерительного прибора. Случайная погрешность не может быть исключена из результата измерения, но может быть уменьшена путем статистической обработки совокупности наблюдений.
Таким образом, погрешность результата измерения представляет собой сумму систематической и случайной составляющих.
Встречается также грубая погрешность или промах - погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях погрешность. Источником грубой погрешности может быть неправильный отсчет показаний средств измерений или непредвиденное кратковременное воздействие какого-либо фактора, например, резкое кратковременное изменение напряжения питающей сети. Грубые погрешности выявляются при статической обработке ряда наблюдений, и соответствующие результаты наблюдений должны быть исключены.
По зависимости от измеряемой величины погрешности средства измерений разделяют на аддитивные и мультипликативные.
Аддитивные (абсолютные) погрешности не зависят от измеряемой величины. Мультипликативные (относительные) погрешности изменяются пропорционально измеряемой величине. Соответственно относительная аддитивная погрешность обратно пропорциональна значению измеряемой величины, а относительная мультипликативная - от него не зависит. Аддитивную погрешность иногда называют погрешностью нуля, а мультипликативную -погрешностью чувствительности. Реально погрешность средства измерений включает в себя обе указанные составляющие.