9. Өлшеу қателіктері мен болжамдарының бөлінуінің негізгі сипаттамалары.

«Қателік» түсінігін енгізу физикалық шамамен және өлшеу нәтижелерімен өлшенетін нақты және шын мәндер түсініктерімен байланысты.

Физикалық шаманың нақты мәні – бұл сандық та, сапалық та жағынан осы нысанның қасиетін көрсететін мән.

«Физикалық шаманың шын мәні» - нақты мәнге соншалықты жақын келетін және экспериментальды түрде табылған мән, осы мақсат үшін ол оның орнына қолданылуы мүмкін.

Өлшеу нәтижесі өлшеу жолымен табылған шаманың нақты мәнінің жуықталған бағасын білдіреді.

«Қателік» түсінігі – «өлшеу нәтижесінің қателігі» және «өлшеу құралдарының қателігі» түсініктері пайдаланылатын метрологиядағы негізгілерінің бірі.

Сонымен, өлшеу нәтижелерінің қателігі – бұл Х өлшеу нәтижелері мен өлшенетін шаманың Q нақты мәні (немесе дұрыс) мәні арасындағы айырмашылық: Δ=X-Q.

Өлшеу құралдарының қателігі – ӨҚ көрсеткіштері мен өлшенетін физикалық шаманың нақты (немесе шын) мәндері арасындағы айырмашылық. Осы қателік осындай құралмен жүргізілген өлшеу нәтижелерінің дәлдігін көрсетеді.

Қателіктің пайда болу сипаты бойынша оларкездейсоқ, жүйелік, ұдаушы және өрескел (қателер).

Кездейсоқ қателіктер – бірдей жағдайда бірдей мұқияттылықпен жүргізілген физикалық шаманың тура сол мөлшерін қайталап өлшеулер сериясындағы кездейсоқ түрде (белгісі және мәні бойынша) өзгеретін өлшеу қателіктерін құрайды.

Жүйелі қателік – бір физикалық шаманы қайталап өлшеген кезде заңды түрде өзгеретін және тұрақты түрде қалатын өлшеу қателіктерін құрайды.

Олардың өзгешелік белгісі, олар болжанған, анықталған және осының арқасында тиісті түзетуді енгізумен толығымен жойылуы мүмкін.

Ұдаушы (дрейфтік) қателік- бұл уақыт аралығында баяу өзгеретін болжанбайтын қателік.

Ұдаушы қателік – стационарлық емес кездейсоқ үдерістің ағымдағы математикалық күтудің уақыт аралығындағы тұрақсыздығы салдарынан да, оның дисперсиясы немесе үлестіру заңдылығы түрінде уақыт аралығындағы өзгерісі салдарынан туындауы мүмкін.

Өрескел қателіктер (қате) –осы қатардың қалған нәтижелерінен осы жағдай үшін күрт өзгешеленетін бірқатар өлшеулер кіретін жеке бақылау нәтижесіндегі кездейсоқ қателік.

Өрнектеу тәсілі бойынша абсолюттік, салыстырмалы және келтірілген қателіктер деп бөлінеді. Туындау себептеріне қарай инструментальдық, әдістік және субъективті қателіктер деп бөледі.

10. Электрлік шамалардың өлщеуіш түрлендіргіштері. Электродинамикалық аспаптар.

Электродинамические и ферродинамические приборы обладают невысокой чувствительностью, большим потреблением тока, чувствительностью к перегрузкам, высокой точностью. У амперметров и вольтметров — нелинейные шкалы. Важной положительной особенностью являются одинаковые показания на постоянном и переменном токах, что позволяет поверять их на постоянном токе. Чаще они используются как лабораторные приборы. Устройство и применение электродинамического прибора. Работа электродинамического прибора основана на взаимодействии двух катушек, обтекаемых электрическим током. Электродинамический измерительный механизм (рис. 326, а) состоит из двух катушек: неподвижной 2 и расположенной внутри нее подвижной 1. Подвижная катушка 1 связана с осью прибора со стрелкой и с двумя спиральными пружинами 4 (или растяжками), которые служат для создания противодействующего момента и подвода тока к подвижной катушке 1. В приборе применяется демпфер 3, аналогичный ранее рассмотренному.

При прохождении по катушкам токов I₁ и I₂ возникают электродинамические силы F (рис. 326,б), которые стремятся повернуть подвижную катушку относительно неподвижной на некоторый угол. Вращающий момент, действующий на подвижную катушку,

M = c₁I₁I₂ (98)

где с₁ — постоянная величина, зависящая от параметров катушек (числа витков и размеров), их формы и взаимного расположения.

Повороту подвижной катушки противодействует момент М_пр = = с₂?. В момент равновесия М = М_пр, откуда

? = (c₁/c₂) I₁I₂ = kI₁I₂ (99)

где к — постоянная величина.

При переменном токе мгновенное значение вращающего момента М пропорционально произведению мгновенных значений токов i₁ и i₂, проходящих по катушкам. Средний же за период вращающий момент

M_cp = c₁I₁I₂ cos? (100)

где I₁ и I₂ — действующие значения токов i₁ и i₂; ? — угол сдвига фаз между ними.

Поэтому при переменном токе

? = кI₁I₂ cos?.

Значение вращающего момента М, созданного катушками электродинамического прибора, а следовательно, и угол поворота стрелки ? пропорциональны произведению проходящих по катушкам токов I₁ и I₂. Поэтому в зависимости от схемы включения катушек прибор может быть использован в качестве амперметра, вольтметра и ваттметра. При включении обеих катушек прибора последовательно в цепь измеряемого тока (рис. 327,а) прибор будет работать в качестве амперметра; при подключении катушек к двум точкам (рис. 327,б), между которыми действует подлежащее измерению напряжение,

Рис. 326. Устройство (а) и принципиальная схема (б) электродинамического измерительного механизма