33. Қателік. Физ-қ шаманың шынайы және нағыз мән-і

Құралдардың сапасын және өлшеу нәтижелерін қателік бойынша сипаттау қабылданған. «Қателік» түсінігі мынадай үш түсінік бойынша нақты анықтауды және шектеуді талап етеді: өлшенетін физикалық шаманың және өлшеу нәтижесінің шынайы және өлшенген мәні.

Физикалық шаманың нақты мәні – ол берілген объектінің қасиеттерін идеалды әдіспен сандық және сапалық сипаттайтын мәні. Ол біз білетін, сандық мән түрінде сипаттағымыз келетін құралдарға тәуелді емес. Іс-жүзінде бұл абстактты түсінікті «нақты мән» деген түсінікпен алмастыруға тура келеді.

Физикалық шаманың нағыз мәні — тәжірибелік жолмен анықталған және шынайы мәнге біраз жақын мән. Өлшеу нәтижесі өлшеу жолымен анықталған, шаманың шынайы мәнін анықтайтын жақын бағаны көрсетеді

34. Қателік түрлері

Қателік- өлшенетін физикалық шаманың шынайы және өлшеу құралдары көрсеткен міндері арасындағы айырмашылық. Ол берілген құралдармен жүргізілген, өлшеу нәтижесінің дәлдігін сипаттайды

Пайда болу сипатына байланысты қателіктер кездейсоқ, жүйелік, прогрессивті және дөрекі болып бөлінеді.

Кездейсоқ қателік — бір және басқа жағдайларда келтірілген бірыңғайлығымен физикалық шама әр өлшемінде және өлшеудің қайталау серияларында кездейсоқ өзгеретін, өлшеу қателігінің құрастырушысы. Бұндай қателіктер пайда болған кезде қандай да бір қателік байқалмайды, олар бір шаманы бір неше рет өлшеген кезде байқалады. Кездейсоқ қателіктердің алдын алуға болмайды, олар барлық өлшеуде, үнемі кездеседі. Кездейсоқ қателіктердің сипаттамасы математикалық статистикалар және кездейсоқ процестер негізінде мүмкін болады.

Жүйелік қателік — бір физикалық шаманы бірнеше рет қайталап өлшеген кезде заңды түрде немесе үнемі өзгеретін, өлшеу қателігінің құрастырушысы.

Прогрессивті (дрейфтік) қателік — ол уақытқа байланысты ақырын өзгеретін, болжап білуге болмайтын қателік. Прогрессивті қателіктердің айрықша ерекшеліктері:

• олар тек сол берілген уақытта ғана өзгерісттерін түзеуге болады, ары қарай тағы аяқ-асты өзгереді;

• уақытқа байланысты прогрессивті қателіктердің өзгеруі — тұрақсыз кездейсрқ процесс, сондықтан кездейсоқ процестердің стационарлы теориясы негізінде мұқият өңделу шегінде олар тек белгісіз сұлтаулармен суреттелуі мүмкін.

Дөрекі қателік (промах) — берілген жағдайда басқа нәтижелерден тым алыс нәтижемен ерекшеленетін, өлшеу түрлерінің қатарына кіретін, жеке бақылау нәтижесінің кездейсоқ қателігі.

Сипатталу әдісі бойынша абсоюттік, қатысты және келтірілген қателік болып бөлінеді.

Абсолюттік қателік өлшенетін шама бірлігінде сипатталады. Алайда өлшеу дәлдігінің толыққанды көрсеткіші бола алмайды, себебі, көрсеткіштері бірдей, мысалы, X = 100 мм болғанда Д = 0,05 мм тең, өлшеудің жоғары дәлдігіне сәйкес, ал X — 1 мм болса, төмен.

Қатысты қателік — ол өлшеудің абсолюттік қателігінің өлшенетін шаманың шынайы мәніне қатынасы: δ=Δ/Q=(X-Q)/Q

Өлшеу нәтижесінің дәлдігінің бұл сипаттамасы өлшеу қателігін нормалау үшін жарамсыз, өйткені, Q мәнінің өзгерісі кезінде Q = 0 шексіздікке дейін әртүрлі мәндер қабылданады. Осыған байланысты өлшеу құралдарының қателігін көрсету және нормалау үшін қателіктің тағы бір түрі – келтірілген қателік қолданылады.

Келтірілген қателік — ол өлшеу құралдарының абсолюттік қателіктерінің мәндерінің шартты түрде қабылданған QN мәніне ауысатын қатысты қателік, ол өлшеудің диапазонында тұрақты болады:

γ=Δ/QN =(X-Q)/QN

Шартты қабылданған QN мәні нормалаушы болып табылады. Көп жағдайда берілген өлшеу құралының өлшеудің жоғарғы шегі ретінде қабылдайды және «келтірілген қателік» түсінігі қалданылады.

Пайда болу орнына байланысты инструменталдық, әдістемелік және субъективті қателік болып бөлінеді.

Инструменталдық қателік қолданылатынм өлшеу құралдарының қателігімен шартталады. Кейбір жағдайда бұл қателікті аппаратуралық деп те атайды.

Өлшеудің әдістемелік қателік шартталады:

• өлшенетін шамалардың өлшеу жолымен анықталатын, оның қасиетін адекваттық сипаттайтын қабылданған моделдері айырмашылығымен;

• өлшеу құралдарын қолдану әдісі айырмашылығымен;. Ол орнына байланысты, мысалы, ішкі кедергіні соңғы нүкдедегі кернеуді вольтметрмен өлшеу кезінде. Берілген жағдайда вольтметр кернеу өлшенетін шынжырдың бөлігін шунттайды, және ол вольтметр жалғанған бөлікке қарағанда кішірек болады;

• өлшеу нәтижелерімен есептеу бойынша енгізілетін, алгоритм (формула) айырмашылығымен;;

• қолданылатын өлшеу құралдарының қасиеттеріне байланысты емес, басқа факторлардың айырмашылығымен;.

Әдістемелік қателіктің ерекше айырмашылығы нормтаивтік-техникалық құжаттардағы көрсетілмегендіктен емес, әрбір нақты жағдайда оператормен анықталады.

Осыған байланысты оператор өлшенетін және өлшеу құралына жататын шамаларды фактілі түрде ажырата білу керек.

Субъективті (тұлғалық) қателік тіркелетін аспаптардың диаграммасы, өлшеу құралдарының шкаласы бойынша оператордың есептеуімен жасалатын өлшеу қателігі. Ондай қателіктер оператордың жағдайымен, жұмыс жағдайынан, сезім мүшелерінен, өлшеу құралдарымен эргономикалық қасиеттері әсерінен болады.

Өлшенетін шама бірлігінің абсолютті қателігі бойынша қателіктер былай бөлінеді:

• аддитивті а, өлшенетін шамаға тәуелді емес;

• мультипликативті м, өлшенетін шамаға тікелей пропорционалды которые;

• түзу емес н, өлшенетін шамаға түзу емес тәуелділік.

Қателіктердің аддитивті, мультипликативті және түзу емес болып бөлінуі өлшеу құралдарын нормалау және математикалық сипаттау кезінде жүзеге асырылады.

Өлшеу қателіктері сыртқы шарттардың әсер етуі бойынша негізгі және қосымша болып бөлінеді. Негізгі қателік дегеніміз қалыпты жағдай кезінде қолданылуы анықталатын өлшеу құралдарының қателігі. Әрбір өлшеу құралы үшін нормативтік-техникалық құжаттарда эксплуатация шарты – әсер ететін шамалар жиынтығы (қоршаған ортаның температурасы, ылғалдылық, қысым, кернеу және қоректік ортаның желілік жиілігі және т.б., көрсетіледі, олардан қателіктер қалыптасады.

Қосымша дегеніміз әсер ететін шамалардың ауытқуынан пайда болатын өлшеу құралының қателігі.Өлшенетін шаманың сипаттамасынынң өзгеруі әсерінен өлшеу құралдарыны қателігі статистикалық және динамикалық болып бөлінеі.

Статистикалық қателік — ол өзгермейтін болып қабылданған, физикалық шаманы өлшейтін өлшеу құралының қателігі. Динамикалық деген айнымалы физикалық шаманың өзгерісі кезінде және өлшенетін белгінің өзгеру жылдамдығы (жиілігі) кезінде сәйкессіздікке шартталатын қосыша пайдаланылатын өлшеу құралының қателігі.

35. Қателік. Көрсетуі б\ша қателік

Қателік — өлшенетін физикалық шаманың шынайы және өлшеу құралдары көрсеткен міндері арасындағы айырмашылық. Ол берілген құралдармен жүргізілген, өлшеу нәтижесінің дәлдігін сипаттайды

Пайда болу сипатына байланысты қателіктер кездейсоқ, жүйелік, прогрессивті және дөрекі болып бөлінеді.

Кездейсоқ қателік — бір және басқа жағдайларда келтірілген бірыңғайлығымен физикалық шама әр өлшемінде және өлшеудің қайталау серияларында кездейсоқ өзгеретін, өлшеу қателігінің құрастырушысы. Бұндай қателіктер пайда болған кезде қандай да бір қателік байқалмайды, олар бір шаманы бір неше рет өлшеген кезде байқалады. Кездейсоқ қателіктердің алдын алуға болмайды, олар барлық өлшеуде, үнемі кездеседі. Кездейсоқ қателіктердің сипаттамасы математикалық статистикалар және кездейсоқ процестер негізінде мүмкін болады.

Жүйелік қателік — бір физикалық шаманы бірнеше рет қайталап өлшеген кезде заңды түрде немесе үнемі өзгеретін, өлшеу қателігінің құрастырушысы.

Прогрессивті (дрейфтік) қателік — ол уақытқа байланысты ақырын өзгеретін, болжап білуге болмайтын қателік. Прогрессивті қателіктердің айрықша ерекшеліктері:

• олар тек сол берілген уақытта ғана өзгерісттерін түзеуге болады, ары қарай тағы аяқ-асты өзгереді;

• уақытқа байланысты прогрессивті қателіктердің өзгеруі — тұрақсыз кездейсрқ процесс, сондықтан кездейсоқ процестердің стационарлы теориясы негізінде мұқият өңделу шегінде олар тек белгісіз сұлтаулармен суреттелуі мүмкін.

Дөрекі қателік (промах) — берілген жағдайда басқа нәтижелерден тым алыс нәтижемен ерекшеленетін, өлшеу түрлерінің қатарына кіретін, жеке бақылау нәтижесінің кездейсоқ қателігі.