1,2 Измерения. Виды измерений.
Измерение – процесс нахождения значения физической величины (ФВ) посредством опытов с помощью специальных технических средств. Единица измерения – ФВ, к-рой присвоено числовое значение, равное 1, и связанное зависимостью с др. ФВ. ФВ бывают 2-х видов: основные (принятые независимо от других ФВ) и производные (опр-ся через основные ФВ).
Уравнение измерений: Q=a*[q], Q-измеряемая величина, а – числ-е значение измеряемой величины, q-единица измерений.
Размерность ФВ – оценка ФВ в виде некоторого числа принятых единиц.
Истинное значение – ФВ, которая максимально отражает качественное и количественное отношение свойств объекта.
Действительное - ФВ, найденное опытным путем и максимально приближенное к истинному значению так, что может быть использована вместо него.
ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Прямое – искомое значение величины определяется непосредственно из опытных данных.
Косвенное – искомое значение найдено на основании результатов прямых измерений, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью
y=f(х1, х2, … ,хn)
Совокупное – производимое одновременно по нескольким одноименным величинам на основании решения системы уравнений.
Совместное – одновременное измерение неодноименных величин для нахождения зависимости между ними.
3.
Средства измерения - совокупность технических средств, используемых при различных измерениях и имеющих нормированные метрологические свойства, в частности по единицам и точности измерений, надежности и воспроизодимости результатов, а также требованиям к конструкциям и размерам.
Основными видами средств измерений являются меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки.
Мера-средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.
Измерительный прибор - это средство измерения, служащее для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия.
Измерительный преобразователь - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи и дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не воспринимающегося непосредственно.
Измерительные установки - это средства измерения, представляющие совокупность измерительных приборов, расположенных в одном месте и конструктивно связанных друг с другом
4. Погрешности измерений, их оценка
Погрешность – осн. метрологическая хар-ка любого средства измерения.
Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Истинное значение – ФВ, которая максимально отражает качественное и количественное отношение свойств объекта.
Действительное - ФВ, найденное опытным путем и максимально приближенное к истинному значению так, что может быть использована вместо него.
При измерении любой величины мы можем получить погрешности. Связанные с несовершенством применяемых методов измерений, средств измерений, условий измерений.
Погрешности бывают:
АБСОЛЮТНАЯ – разность между показаниями прибора и истинной величиной.
Δх=хп-хи = хп-хд
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ – отношение абс. погрешности к действительному значению.
δ=Δ/ хи= Δ/ хд
Виды погрешностей:
Случайная, изменяющиеся случайным образом. Она не может быть удалена.
Грубая. Возникает при неправильной организации процесса измерения. Он может быть исключен (погрешность)
Систематическая. Изменяются систематически, закономерно, остаются постоянные при многократных измерениях.
5.
6.
Метрологические характеристики средств измерений — это характеристики свойств, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений.
Все метрологические свойства (характеристики) можно разделить на две группы:
— свойства, определяющие область применения СИ;
— свойства, определяющие качество измерения.
Основными метрологическими характеристиками, определяющими свойства первой группы, являются диапазон измерений и порог чувствительности.
Диапазон измерений — область значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значение величины, ограничивающее диапазон измерений снизу или сверху (слева и справа), называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.
Порог чувствительности — наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала.
К метрологическим свойствам второй группы относятся три главных свойства, определяющих качество измерений: точность, сходимость и воспроизводимость измерений.
Точность — свойство измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям как систематическим, так и случайным.
Сходимость — свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, одним и тем же СИ, одним и тем же оператором. Для методик выполнения измерений — это одна из важнейших характеристик.
Воспроизводимость — свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях — в различное время, в разных местах, разными методами и средствами измерений. В процедурах испытаний продукции воспроизводимость, как и сходимость, также является важнейшей характеристикой.