Тема 1.6. Элементы теории качества измерений

Если результат измерения изменяется по нормальному закону, то обычно за абсолютную погрешность принимают ее квадратичное отклонение

при n20

?

при n<20

Абсолютная погрешность является

,

где х_и – истинное значение, х – результат измерения.

Абсолютная погрешность измеряется

В качестве истинного значения при многократных измерениях параметра выступает

Относительная погрешность –

Относительная погрешность является

Приведенная погрешность –

где х_N – нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке:

- если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то нормирующее значение принимается

- если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно

Приведенная погрешность является

Случайная погрешность –

Случайную погрешность нельзя исключить полностью, ее влияние может быть уменьшено путем обработки результатов измерений.

Случайная погрешность может быть вызвана:

Например, трение в механических приборах.

Грубая погрешность (промах)

Например, если оператор неправильно прочел номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи.

Как правило, грубые погрешности выявляются в результате обработки результатов измерений с помощью специальных критериев.

Систематическая погрешность

Составляющие систематической погрешности

Неисключенная систематическая погрешность,

В ряде случаев систематическая погрешность может быть исключена за счет устранения источников погрешности до начала измерений (профилактика погрешности), а в процессе измерений – путем внесения известных поправок в результата измерений.

Профилактика погрешности –

Поправка –

Статическая погрешность средства измерений –

Субъективная (операторная) составляющая погрешности обусловлена

Основная погрешность средства измерений –

Качество измерений –

Качество измерений обеспечивается следующими их свойствами

Точность измерений,

Своевременность измерений

Полнота измерений,

Продолжительность измерений

Периодичность измерений

Единство измерений

Затратность измерений

Сходимость измерений –

Трудоемкость измерений

Стоимость измерений

Воспроизводимость измерений –

Правильность измерений –

Надежность измерений –

В последнее время за рубежом широкое распространение получила концепция неопределенности результатов измерений.

Она является антитезой концепции единства измерений; ее нельзя считать установившейся.

В этой концепции вместо

В основу этой классификации положено

Неопределенности типа А –

Неопределенности типа В –

Для их оценки используется аппарат субъективной теории вероятностей, который рассматривает вероятность как меру доверия.

Метрологическая характеристика средства измерений –

.

Основными метрологическими характеристиками являются диапазон измерений и различные составляющие погрешности средства измерений.

Предел допускаемой погрешности средства измерений –

Вариация показаний измерительного прибора –

Градуировочная характеристика средства измерений -

Диапазон измерений средства измерений –

Диапазон показаний средства измерений –

Диапазон измерений меньше или равен диапазону показаний.

Метрологическая исправность средства измерений –

Метрологическая надежность средства измерений –

Метрологический отказ средства измерений –

Нестабильность средства измерений –

Во многих случаях нестабильность обусловлена старением отдельных элементов средства измерений.

Смещение нуля –

Стабильность средства измерений –

Точностные характеристики средства измерений –

Точность средства измерений –

Пределы измерения -

Цена деления шкалы –

Длина (интервал) деления шкалы -

Чувствительность средства измерений –

Различают:

- абсолютную чувствительность –

- относительную чувствительность –

Класс точности – это

Классы точности регламентируются

Класс точности средств измерений уже включает систематическую и случайную погрешности. Однако он не является непосредственной характеристикой точности измерений, выполняемы с помощью этих средств измерений, поскольку точность измерения зависит и от метода измерения, взаимодействия средств измерений с объектом, условий измерения и т. д.

Обычно цена наименьшего деления шкалы средства измерений согласована с погрешностью самого прибора.

Если класс точности используемого прибора неизвестен,

Определяя класс точности, нормируют, прежде всего, пределы допускаемой основной погрешности _осн.

Обозначение класса точности наносят на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений

Чем

Пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей выражают

Формулы для вычисления погрешностей и обозначение классов точности средств измерений

Вид погрешности	Примеры пределов допускаемой погрешности	Обозначение класса точности		Средства измерений, рекомендуемые к обозначению таким образом
		в НТД	на средстве измерений
Абсолютная	=0,2 А	Класс точности N или класс точности III	N или III	Меры
Относительная	=0,5 %	Класс точности 0,5		Мосты, счетчики, измерительные трансформаторы
	, %	Класс точности 0,02/0,01	0,02/0,01	Цифровые СИ, магазины емкостей (сопротивлений)
		Класс точности С или класс точности II	С или II	Цифровые частотомеры, мосты сопротивлений
Приведенная	При xN=xk =0,5%	Класс точности 0,5		Аналоговые СИ, если xN – в единицах величины
	xN – длина шкалы или ее части, мм =0,5%	Класс точности 0,5	0,5 или V	Омметры, если xN определяется длиной шкалы или ее части

Обработка результатов многократных измерений согласно ГОСТ 8.207 «Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения» заключается в последовательном выполнении следующих этапов: