- •Общая теория измерений Метрология. Основные термины и определения.
- •Методы и средства измерений
- •Методы и средства измерений.
- •Основные характеристики измерений
- •Средства измерения, меры и эталоны.
- •Измерительные установки и системы.
- •Системы единиц величин
- •Системы единиц физических величин
- •Относительные и логарифмические величины.
- •Определение основных единиц величин.
- •Пояснения к формулировкам единичных величин.
- •Пульсарная шкала времени.
- •Календарное время.
- •Единица силы электрического тока - Ампер.
- •Единица термодинамической температуры
- •Количества вещества - Моль
- •Дополнительные единицы в системе си
- •Производные единицы.
- •Эталоны единиц величин в системе си Эталоны единиц длины
- •Эталон единицы массы
- •Эталоны единицы времени и частоты
- •Эталон единицы силы электрического тока.
- •Модели измерённых величин и средств измерения.
- •Математические модели детерминированных случайных величин.
- •Математические модели средств измерений.
- •Математические модели средств измерения в форме весовой и переходной функций (характеристик).
- •3 Частотная характеристика
- •4 Весовая функция
- •5 Переходная функция
- •Понятия метрологических характеристик и средств измерения.
- •Номенклатура метрологических характеристик
- •1. Характеристики средств измерений, предназначенные для определения результатов измерений
- •2. Характеристики погрешностей средств измерений
- •3. Характеристики чувствительности приборов к влияющим величинам.
- •4. Динамические характеристики средств измерений
- •5. Характеристики средств измерений по входу или выходу
- •6. Значения неинформативных параметров выходного сигнала приборов.
- •Способы нормирования метрологических характеристик
- •Классы точности средств измерений
- •Обозначение классов точности
- •Теория результатов измерений
- •Основные источники погрешности результат измерения
- •Классификации погрешности измерения Виды погрешностей измерений
- •По форме представления:
- •По характеру изменения результатов при повторных измерениях
- •По причине возникновения погрешности
- •По условиям проведения измерений
- •По характеру изменения физической величины
- •Способы выявления систематической составляющей погрешностей измерения
- •Способы измерения зависимостей от влияющих факторов.
- •Выбор количества измерений
- •Требования к оценкам измеряемой величины
- •Точечные и интервальные оценки истинного значения измеряемой величины
- •Интервальные оценки
По характеру изменения физической величины
А) Сиситем. погрешность – погрешность измерений в том случае, если измеряемая величина в период измерений не изменяется.
Х и Δ ст
измер. В
Х
д
действ. знач.
В
T
Б) Динамические погрешности определяются разностью между погрешностью измерений в динамическом режиме Δ ~ и статической погрешностью Δст, соответствующую значению величины в данный момент времени.
Действие динамической погрешности из-за неидеальности динамических характеристик приборов (последействие, искажение) приводит к несоответствию значений величины на входе и выходе прибора в данный момент времени. Динамическая погрешность описывается линейными дифференциальными уравнениями 2-го порядка и относится к числу инструментальных.
Способы выявления систематической составляющей погрешностей измерения
Выявление этих погрешностей обычно проводится при проверке средств измерений, когда измеряемая величина воспроизводится образцовой мерой, значение которой известно с определенной погрешностью. Разность между средними арифметическими результатов измерений и значением меры и будет составлять систематическую погрешность.
На практике используют способ применения аналогичного более точного прибора. Систематическая составляющая погрешностей результата является детерминированной величиной, поэтому может быть компенсирована введением поправки в результат.
Способы измерения зависимостей от влияющих факторов.
В метрологии используют следующие приемы:
1) компенсация влияющего фактора по знаку использующаяся для устранения инструментальных погрешностей. Влияние люфтов, износов механических приборов путем подведения измерительных механизмов к изделию, как со стороны больших и меньших значений.
Результат определяется как среднее арифметическое.
Способ противопоставления. Используется когда влияющий фактор имеет мультипликативный характер заключается в замене мест измеряемого объекта и используемых мер. Пример: измерение на равноплечных весах.
Способ симметричных измерений. Применяется если влияющий фактор является прогрессирующим.
Измерение производят через некоторые интервалы времени, а результат определяется как полусумма отдельных результатов, симметричных относительно центра цикла.
Выбор количества измерений
Количество измерений является одним из важнейших факторов, определяющих надежность и достоверность результатов. В зависимости от целей измерений и структуры ожидаемых погрешностей результатов назначается определенное количество измерений.
Если известно, что доля систем. составляющей погрешности результата существенно мала, то исходя из потребности методик стат. обработок достаточно выполнение 7-8 измерений.
Практически для получения измерений нормальной точности достаточно 25-30 измерений.
Для точных измерений 40-50 измерений.
Если объект измерений ранее не исследовался, то число измерений должно быть увеличено в 2-3 раза относительно нормальной точности, а при необходимости определения вида закона изменения определения погрешности результата увеличивают на n - порядок (против 30).
При таких нормах точность результата достаточна, поскольку среднее арифметическое и статистическое среднее кв. отклонение будут асимптотически сходиться к математическому ожиданию измеряемой величины и к СКО теор. распр-я и бесконечное увеличение n результата уже не достаточно.
При наличии в составе результата измерений существующей систематической составляющей количество измерений зависит от соотношения модуля систематической составляющей к СКО случайной составляющей погрешности результата.
При отношении 1,5 число n = 20-25, а при отношении < 0,1 число измерений определяется условиями ум-я случайной составляющей.
При отношении 1 - n = 5-8.
