4.3.19. Характеристики датчиків, які обґрунтовані умовами їх застосування
Для можливості застосування в різних областях важливими стають наступні характеристики датчиків: їх конструкція, вага й габарити. Якщо для датчиків головними параметрами є точність і надійність, така характеристика, як вартість відходить на другий план. Так якщо пристрої призначені для систем життєзабезпечення, оборонних комплексів або космічних кораблів, їх висока вартість завжди виправдана пропонованими вимогами по точності й надійності. Однак існує ряд інших областей застосування датчиків, де їх вартість є основною.
4.3.20. Статистична оцінка
У всіх компонентів будь-яких пристроїв існує дрейф характеристик, пов'язаний з навколишніми умовами й старінням. Зовнішні перешкоди можуть впливати на робочі параметри систем і міняти їхні вихідні сигнали. Будь-які вимірювальні комплекси складаються з безлічі компонентів, включаючи датчики. Тому незалежно від того, наскільки точно проводилися дослідження, можна говорити лише про приблизну оцінку значення реальної фізичної величини, що є об'єктом вимірів ( тобто зовнішнім впливом).
У зашумлених умовах показання датчика s' будуть відрізнятися від реального значення зовнішнього сигналу s на величину помилки виміру
Необхідно завжди чітко розуміти різницю між погрішністю вимірів, яку можна визначити за допомогою формули, вказаної вище, і статистичною помилкою результатів. Погрішність вимірів можна певною мірою знизити за рахунок коректування систематичних складових. Можна сказати, що погрішність вимірів — це те, що ми реально одержуємо під час проведення конкретних вимірів, а статистична помилка — це те, наскільки ми можемо повірити отриманим результатам.
Міжнародний Комітет із Заходів і Терезам уважає, що статистичні помилки можна розділити на дві групи, хоча між групами А и Б немає чітких границь:
Група А: погрішності, оцінювані статистичними методами.
Група Б: погрішності, оцінювані іншими методами.
Статистична помилка типу А звичайно визначається по стандартному відхиленню s, рівному позитивному квадратному кореню зі статистично певної дисперсії s2, діленої на число вимірів n. Для окремих компонентів стандартна статистична помилка їх звичайно рівна s.
Для визначення статистичної помилки типу Б звичайно використовують усю доступну інформацію, що включає:
Усі дані, отримані в попередніх вимірах,
Знання, отримані з аналізу характеристик і поведінки аналогічних датчиків, використання подібних матеріалів і інструментів,
Специфікації, видані виробником,
Дані, отримані в процесі калібрування,
Статистичні дані, отримані з довідників і іншої літератури. Для одержання більш докладної інформації, пов'язаної з визначенням статистичних помилок вимірів, рекомендуємо звернутися до спеціалізованих літературних джерел, наприклад.
Після одержання оцінок усіх статистичних погрішностей їх необхідно об'єднати й визначити повну стандартну статистичну помилку. Це можна зробити за допомогою закону поширення статистичних погрішностей, який полягає в знаходженні квадратного кореня із суми квадратів усіх компонентів статистичних помилок:
де n — число компонентів повної стандартної статистичної помилки.