Контрольні питання до теми 3.3
3.3.1 Які показники якості встановлені для засобів вимірювання?
3.3.2 Дайте характеристику показникам призначення, показникам надійності, ергономічним, естетичним, екологічним показникам та показникам безпеки.
Розділ 4. Похибки при вимірюваннях та їх визначення
Тема 4.1 Основні похибки вимірювань
При будь-яких вимірах будь-якими засобами вимірювання отримане значення фізичної величини відрізняється від його істинного значення. Це пов’язано з недосконалістю застосовуваних методів вимірювання, засобів вимірювань, мінливістю умов вимірювань тощо. Відхилення результату вимірювання від істинного значення називається похибкою вимірювання. Однак, відповідно до одного з постулатів метрології, істинне значення визначити неможливо і тому похибка визначається по відхиленню результату вимірювання від дійсного значення вимірюваної величини, і розраховується за формулою:
,
(4.1)
де
-
похибка вимірювання;
-
обмірюване значення фізичної величини;
xд
-
дійсне значення.
При проведенні вимірювань у якості дійсного значення величини застосовують значення величини, отримане за допомогою зразкових засобів вимірювань. При багаторазових вимірах за дійсне значення звичайно, приймають середнє арифметичне з ряду окремих вимірювань.
Похибка вимірювання, виражена в одиницях вимірюваної величини, називається абсолютною похибкою (тобто по формулі (4.1)).
Однак, у більшій мірі точність засобів вимірювань характеризує відносна похибка, тобто виражене у відсотках відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини:
,
(4.2)
Якщо діапазон вимірювання приладу охоплює і нульове значення вимірюваної величини, то відносна похибка перетворюється у нескінченність у відповідній йому точці шкали. У цьому випадку користуються поняттям приведеної похибки, рівної відношенню абсолютної похибки вимірювального приладу до "розмаху шкали", тобто до всієї довжини шкали, вираженої в одиницях вимірюваної величини:
,
(4.3)
де x1- найменша цифрова оцінка на шкалі приладу; x2 - найбільша цифрова оцінка на шкалі приладу.
Приклад 4.1. При вимірі тиску в робочому просторі нагрівальної печі тягонапороміром (робочий прилад) було зафіксовано значення + 21 Па. Показання зразкового приладу склало + 20,5 Па. Визначити абсолютну, відносну й приведену похибки, якщо крайні цифрові оцінки на шкалі робочого приладу рівні - 200 Па та + 200 Па.
Розв ’язання:
Абсолютна похибка: xвим = 21 - 20,5 = 0,5 Па.
Відносна
похибка:
Приведена
похибка:
Похибки вимірювань можуть бути класифіковані за наступними ознаками:
за характером прояву - систематичні і випадкові;
за способом вираження - абсолютні і відносні;
за умовами зміни вимірювальної величини - статичні і динамічні;
за способом обробки ряду вимірювань - середні арифметичні і середні квадратичні;
за повнотою охоплення вимірювальної задачі - приватні і повні;
стосовно одиниці фізичної величини - похибки відтворення одиниці, збереження одиниці і передачі розміру одиниці.