- •2.4. Оценка погрешностей единичных
- •Предисловие
- •Введение
- •После изучения дисциплины необходимо знать
- •После изучения дисциплины необходимо уметь
- •В.1. Историческая справка
- •Глава метрологии, измерений и технического контроля
- •После изучения главы необходимо знать
- •1.1. Метрология и ее составные части
- •1.2. Характеристика измерений и контроля, их определение измерения и контроль как эмпирические процедуры
- •Общая характеристика измерений и контроля
- •Группы технических измерений
- •При неравноточных измерениях возникает ситуация, когда за достоверное значение измеряемой величины не может быть принято среднее арифметическое значение из всех полученных результатов.
- •Методы измерений
- •Виды рабочих средств измерений
- •1.6. Способы нормирования погрешностей средств измерений, классы точности способы нормирования погрешностей
- •Глава достоверность и ошибки
- •После изучения главы необходимо знать
- •2.1. Классификация погрешностей
- •2.2. Систематические погрешности
- •Способы обнаружения систематических погрешностей:
- •2.3. Оценка погрешностей единичных прямых измерений
- •2.4. Оценка погрешностей единичных косвенных измерений
- •Вычтем уравнение (2.2) из уравнения (2.3), получим
- •2.5. Достоверность и ошибки контроля
- •Виды технического контроля
- •3 Измерительная
- •3.1. Обобщенное уравнение шкалы
- •3.2. Измерительные преобразователи
- •После изучения главы необходимо знать
- •3.1. Обобщенное уравнение шкалы электромеханических приборов
- •3.2. Измерительные преобразователи
- •3.3. Аналоговые измерительные приборы
- •3.4. Схемы включения индукционных счетчиков активной энергии в трехфазные цепи
- •3.5. Электронные приборы
- •3.6. Мосты и компенсаторы измерительные мосты постоянного тока
- •3.7. Измерители параметров магнитных полей
- •Милливеберметры
- •Тесламеры с преобразователем холла
- •3.8. Цифровая измерительная техника
- •Цифровой частомер с время-импульсным преобразователем
- •Цифровой мультиметр
- •Глава качеством
- •После изучения главы необходимо знать
- •4.1. Качество и показатели качества
- •4.2. Роль стандартизации в управлении качеством продукции
- •4.3. Системы управления качеством (историческая справка)
- •Комплексная система укп
- •4.4. Управление качеством
- •4.5. Категории статистических методов управления качеством
- •Глава сертификация
- •После изучения главы необходимо знать
- •5.1. Основные понятия в области сертификации.
- •5.2. Развитие сертификации в российской федерации
- •5.3. Организационные принципы системы сертификации
- •5.4. Схемы систем сертификации
- •5.5. Сертификация услуг
- •5.6. Сертификация импортной продукции
- •Заключение
- •Библиографический список
2.2. Систематические погрешности
Из рассмотренных выше погрешностей, систематические представляются наиболее опасными, так как их наличие может привести и, как правило, приводит к полному искажению результата измерения а, следовательно, к неправильным выводам и действиям. Пример, компасом с намагниченной стрелкой нельзя пользоваться как навигационным прибором в районе магнитных аномалий.
По степени влияния на правильность результата измерения следует различать следующие группы систематических погрешностей.
1. Погрешности, природа которых нам известна и величины могут быть достаточно точно определены. Такие погрешности исключаются введением поправок или использованием поправочных таблиц, а также графиков поправок.
Поправка – значение физической величины, одноименной с измеряемой, прибавляемое к результату измерения с целью исключения систематической погрешности.
Количественно поправка определяется как абсолютная погрешность взятая с обратным знаком ( , то есть Д - Xi (см. формулу 1.1). Графики поправок и графики погрешностей всегда зеркальны.
2. Погрешности известного происхождения, но неизвестной величины. Это погрешности, например, измерительных приборов, для которых заданы только предельные значения . Например, погрешность линейности. Такие погрешности полностью исключить невозможно. Однако их можно уменьшить с помощью поправочных таблиц или графиков поправок.
3. Погрешности, о существовании которых мы не подразумеваем, хотя величины их могут быть значительны. Это самая опасная группа систематических погрешностей. Основные причины – недостаточная квалификация экспериментатора, резкие изменения условий эксплуатации прибора, режимов эксперимента и т. п.
Способы обнаружения систематических погрешностей:
1. Тщательно изучить теорию метода и проанализировать методику измерения, схему измерительной установки.
2. Выполнить измерения более изученным методом и сопоставить результаты. Однако совпадение результатов не может служить абсолютной гарантией, так как оба метода могут сопровождаться одной и той же систематической погрешностью.
Способы исключения систематических погрешностей:
1. Введение поправок (для постоянных погрешностей).
2. Использование графиков поправок, а лучше – поправочных таблиц (для изме-няющихся погрешностей).
3. Организация методики измерения таким образом, чтобы систематическая по-грешность то вычиталась, то прибавлялась к результату. Это не всегда возможно, но удобно, так как нет необходимости в нахождении самого значения погрешности. Например, смена полярности питания измерительного моста постоянного тока при измерении сопротивления. Выполнив два измерения и вычислив среднее арифметическое можно полностью исключить погрешность от влияния на гальванометр «паразитных» термо-э.д.с., возникающих в электрических контактах моста.
Или переориентация прибора на 1800, например, относительно магнитного поля Земли, или другого источника постоянного магнитного поля.
4. Отказ от имитации и переход к измерениям на реальном объекте. Но не всегда осу-ществим по разным обстоятельствам (отдаленность объекта, его недоступность, дороговизна эксперимента и т. п.).
5. Применение аттестованных или стандартизованных методик измерений.
Способы уменьшения систематических погрешностей:
«Если систематическую погрешность нельзя исключить, то ее необходимо хотя бы уменьшить».
1. Применение в схеме измерительного прибора автоматической коррекции. Например, автоматическая установка нуля, корректировка нелинейности передаточной характеристики аналогового звена, линеаризация основной характеристики датчика неэлектрических величин. Для этих целей в современных ЦИП (цифровых измерительных приборах) широко применяется автоматическая коррекция нуля и автоматическая калибровка.
2. Применение ручной установки нуля или ручной калибровки. Для этих целей имеются схемы калибраторов, то есть стабильных источников напряжений, частоты, фазы и т. п.
3. Перевод систематической погрешности в случайную – рандомизация, то есть сознательное внесение элемента случайности в какой-то процесс. Например, измерение удельного сопротивления материала на нескольких заготовках проводников одинаковой длины; измерение плотности сплава на нескольких заготовках, так как могут быть дефекты литья. С последующим усреднением результатов многократных измерений с помощью вычисления среднего арифметического значения.