17

Формирование погрешности в измерительном канале

1.Погрешность измерения

Результат измерения физической величины, полученный с помощью любого технического средства, всегда отличается от ее истинного значения на величину, называемую погрешностью измерения

где – абсолютное значение погрешности; – результат измерения; x – истинное значение измеряемой величины. Наличие погрешности вызвано тем, что реальная функция преобразования измерительного прибора или преобразователя отличается от номинальной.

Простота и ясность представления погрешности однократного измерения как абсолютной разности результата измерения и истинного значения физической величины сочетаются с многообразием характера связей ее конкретного числового значения с большим числом определяющих факторов. Среди них основными являются принцип работы средства измерения (СИ), условия его эксплуатации, параметры объекта измерения, истинное значение измеряемой физической величины. При этом погрешность может рассматриваться как функция самой измеряемой величины, времени или параметров ОИ и СИ. Общепринятые классификационные признаки и их связь с погрешностями приведены в табл. 1.1. Они характеризуют свойства самих погрешностей, порождающие их причины и формы представления.

Форма представления погрешности

Абсолютное значение погрешности  без указания интервала значений измеряемой величины, для которого оно было получено, ничего не говорит о метрологических характеристиках СИ. Чаще пользуются ее относительным значением

.

Таблица 1.1. Классификация погрешности

№	Классификационный признак	Классификация
1	Форма представления погрешности	Абсолютная погрешность	Относительная погрешность			Приведенная погрешность
2	Условия применения средства измерения	Основная погрешность			Дополнительная погрешность
3	Характер связи с измеряемой величиной	Отсутствие связи (аддитивная)	Линейная функция связи (линейная мультипликативная)			Произвольная функция связи
4	Источник возникновения	Инструментальная			Методическая
5	Зависимость от динамических характеристик измеряемой величины	Статическая погрешность		Динамическая погрешность из-за конечного времени измерения		Динамическая погрешность из-за инерционности
6	Характер проявления при многократных измерениях	Некоррелированная на интервале наблюдения случайная величина		Коррелированная на интервале наблюдения случайная величина		Постоянная величина

Относительная погрешность имеет существенный недостаток. Она резко возрастает в начале диапазона, поэтому удобнее приводить  к постоянной величине, например верхней границе диапазона. Такая погрешность называется приведенной:

,

где – нормирующее значение, равное большему из пределов измерений.

Очевидно, что приведенная погрешность равна возможному наименьшему значению относительной погрешности конкретного СИ. Обычно относительная и приведенная погрешности выражаются в процентах.