Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Otvety_po_metrologii_2_3_lekсia(2,3).docx
Скачиваний:
30
Добавлен:
01.05.2015
Размер:
90.61 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НАО «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра инженерной кибернетики

Метрология, стандартизация и сертификация Контрольные ответы по пройденным темам.

Выполнил: студент группы БКТТ-12-02

Султанбеков Н.М.

Принял: Исмаил Е.Е.

Алматы, 2013

Лекция 2. Введение в метрологию. Роль, основные виды и методы измерений. Средства измерений и их погрешности

Контрольные вопросы:

  1. Дайте определение метрологии как науки.

  2. Что изучает метрология?

  3. Назовите основные направления метрологии.

  4. Что является объектами метрологии?

  5. Что является предметом законодательной метрологии?

  6. Что является предметом теоретической метрологии?

  7. Что является предметом прикладной метрологии?

  8. Какова роль измерений в деятельности человека (в философском, научном и техническом аспектах)?

  9. Что такое измерение?

  10. Что является объектом измерения?

  11. Что такое размерность физической величины?

  12. Что такое значение физической величины?

  13. Что такое истинное значение физической величины?

  14. Что такое действительное значение физической величины?

  15. Что такое точность результата измерений?

  16. Что такое погрешность результата измерений?

  17. Что такое принцип измерений?

  18. Что такое средство измерений?

  19. Что такое метод измерений?

  20. Назовите основные методы измерений.

  21. Что такое методика измерений?

  22. Назовите основные свойства измерений?

  23. Что такое единство измерений?

  24. Что такое прямые измерения?

  25. Что такое косвенные измерения?

  26. Что такое однократные измерения?

  27. Что такое многократные измерения?

  28. Что такое средство измерений? Назовите основные атрибуты средства измерений?

  29. Что такое рабочие средства измерений?

  30. Что такое образцовые средства измерений?

  31. Какие свойства СИ отражают метрологические характеристики?

  32. Перечислите основные метрологические характеристики средств измерений.

  33. Что отражает функция преобразования (статическая характеристика) СИ?

  34. Что чувствительность СИ?

  35. Что такое класс точности средства измерений, в какой форме он задается?

  36. Что такое поверка средств измерений, с какой целью она проводится?

  37. Что такое погрешность измерения?

  38. Назовите основные источники погрешности измерений?

  39. Что такое основная погрешность СИ, из каких составляющих она состоит?

  40. Чем обусловлена дополнительная погрешность СИ?

  41. Что такое систематическая погрешность, из каких составляющих она состоит?

  42. Чем обусловлена инструментальная погрешность?

  43. Что такое случайная погрешность?

  44. Как вычисляется абсолютная погрешность?

  45. Как вычисляется относительная погрешность?

  46. Как вычисляется приведенная погрешность?

  47. Что такое предел допускаемой погрешности?

Ответы на контрольные вопросы:

1) В современном понимании метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение путем измерения количественной информации о свойствах объектов измерения с заданной точностью и достоверностью.

2) Метрология изучает:

1) методы и средства для учета продукции по следующим показателям: длине, массе, объему, расходу и мощности;

2) измерения физических величин и технических параметров, а также свойств и состава веществ;

3) измерения для контроля и регулирования технологических процессов.

3) Выделяют несколько основных направлений метрологии:

1) общая теория измерений;

2) системы единиц физических величин;

3) методы и средства измерений;

4) методы определения точности измерений;

5) основы обеспечения единства измерений, а также основы единообразия средств измерения;

6) эталоны и образцовые средства измерений;

7) методы передачи размеров единиц от образцов средств измерения и от эталонов рабочим средствам измерения.

4) Объекты метрологии - измеряемые и оцениваемые физические величины, отображающие свойства тел, физических систем, процессов, явлений, средства измерений, методики выполнения измерений. Следует различать следующие основные типы объекты метрологии:

1) единицы измерения величин;

2) средства измерений;

3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д.

5) Законодательная метрология – это раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических (метрологических) или правовых требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества. Законодательная метрология служит средством государственного регулирования метрологической деятельности посредством законов, правил и норм.

6) Теоретическая метрология – это раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ, новых методов измерений, создание системы единиц измерений.

7) Прикладная метрология – это раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии в различных сферах деятельности результатов.

8) Роль и значимость измерений выражается в 3-х аспектах: философском, научном и техническом.

• Философский аспект состоит в том, что измерения являются важнейшим универсальным средством познания физических явлений и процессов. Процесс познания в обобщенном виде представляет собой исследование, заканчивающееся получением качественной или количественной информации. Количественную информацию получают посредством измерений.

• Научный аспект измерений состоит в том, что с их помощью в науке осуществляется связь теории и практики. На получении точной измерительной информации, питающей абстрактное мышление, основаны успехи всех естественных наук. Математика, механика, физика стали именоваться точными науками потому, что благодаря измерениям они получили возможность устанавливать точные и количественные соотношения, выражающие объективные законы природы. Без измерений невозможна проверка научных гипотез и, соответственно, развитие науки.

• Технический аспект: В экономической и хозяйственной деятельности можно выделить три главные функции измерений:

1) учет продукции по массе, длине, объёму, расходу, мощности, энергии;

2) измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов, а также обеспечения нормального функционирования транспорта и связи. Например, для того, чтобы изготовить современный ракетный двигатель, нужно выполнить более ста тысяч различных измерительных операций, почти половина из которых – контрольные, связанные с теми или иными измерениями. При изготовлении же РН и КА количество контрольно-измерительных операций составляет более 50 млн.

3) измерение технических характеристик продукции, отражающих её свойства и состав при испытаниях и контроле продукции на различных стадиях её производства в различных отраслях народного хозяйства.

9) Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств, называемых средствами измерений (ЗРК «Об обеспечении единства измерений»).

Другие определения понятие «измерение»:

– совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины;

- совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с её единицей и получение значения этой величины

Измерение – это отображение эмпирической системы в числовую систему, сохраняющую порядок отношений между объектами. Классическая концепция измерения как способа приписывания объектам значений переменных называется оцениванием. Отображение свойства объекта на шкалу осуществляется здесь в условных единицах.

10) Объект измерения - физический объект (физическая система, явление, процесс), который характеризуется одной или несколькими измеряемыми физическими величинами. Примеры объектов метрологии – болт, технологический процесс, КА, физический процесс и т.д.

11) Размерность – это выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведения символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в используемой системе величин за основные и с коэффициентом пропорциональности, равным единице. Размерность зависит от выбора основных физических величин, то есть от системы единиц. На практике понятие размерности используют для перевода единиц из одной системы в другую, для проверки правильности сложных расчетных формул, полученных в результате теоретического вывода, для выяснения зависимости между величинами и в теории физического подобия.

12) Значение физической величины – это выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для неё единиц.

13) Истинное значение физической величины – это значение величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину. Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений. Постулат метрологии: истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно.

14) Действительное значение физической величины – это значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

15) Точность результата измерений – одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения.

16) Погрешность — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Считают, что чем меньше погрешность измерения, тем больше его точность. Погрешность результата измерения – разность между результатом измерения и истинным (действительным) значением измеряемой величины.

17) Принцип измерений – это физическое явление или эффект, положенные в основу измерений. (Пример: применение эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения, эффекта Доплера для измерения скорости, закона Фарадея для определения количества электричества, прошедшего через раствор электролита, путем измерения массы выделившегося на электроде металла и т.д.).

18) Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.

19) Совокупность приемов использования принципов и средств измерений определяется как метод измерений.

20) Метод измерений является основной характеристикой конкретных измерений. Различают два основных метода измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения.

Метод непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. В НТД и литературе этот метод иногда называют методом прямого преобразования.

Метод сравнения – метод измерений, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Метод сравнения реализуется на практике в виде следующих модификаций:

- нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля (его называют также компенсационным);

- дифференциальный метод, при котором образуют и измеряют разность измеряемой и известной величины, воспроизводимой мерой;

- метод совпадений, при котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов;

- метод противопоставления, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами.

21) Методика выполнения измерений – это совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью. Погрешность результатов измерений указывают в методиках выполнения измерений. Их оценивают разработчики этих методик на стадии разработки методики.

22) Основные свойства измерений:

– точность результатов измерений;

– воспроизводимость результатов измерений;

– сходимость результатов измерений;

– быстрота получения результатов;

– единство измерений.

При этом под воспроизводимостью результатов измерений понимается близость результатов измерений одной и той же величины, полученные в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, однако в одних и тех же условиях измерений (температуре, давлении, влажности и т. д.).

Сходимость результатов измерений – это близость результатов измерений одной и той же величины, проведенных повторно с применением одних и тех же средств, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с той же тщательностью.

23) Единство измерений – это состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

24) Прямые измерения – это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Например, при определении длины предмета линейкой происходит сравнение искомой величины (количественного выражения значения длины) с мерой, т. е. линейкой.

25) Косвенные измерения – отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью. Так, если измерить силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, то по известной функциональной взаимосвязи всех трех величин можно рассчитать мощность электрической цепи.

26) Однократные измерения – это одно измерение одной величины, т. е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение.

27) Многократные измерения характеризуются превышением числа измерений количества измеряемых величин. Преимущество многократных измерений – в значительном снижении влияний случайных факторов на погрешность измерения.

28) Средство измерений (далее – СИ) – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики. СИ воспроизводит и (или) хранит единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.

Все СИ можно характеризовать некоторыми общими свойствами - метрологическими характеристиками.

Основные виды средств измерений:

По метрологическому назначению СИ подразделяются на:

- рабочие средства измерений (РСИ), предназначенные для измерений физических величин, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений. РСИ являются самыми многочисленными и широко применяемыми. Примеры РСИ: электросчетчик - для измерения электрической энергии; теодолит – для измерения плоских углов; нутромер – для измерения малых длин (диаметров отверстий); термометр – для измерения температуры; измерительная система теплоэлектростанции, получающая получить измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках;

- образцовые средства измерений, предназначенные для обеспечения единства измерений в стране.

По стандартизации - на:

- стандартизованные СИ, изготовленные в соответствии с требованиями государственного или другого стандарта.

- не стандартизованные СИ – уникальные средства измерений, предназначенные для специальной измерительной задачи, в стандартизации требований к которому нет необходимости. Не стандартизованные средства измерений не подвергаются государственным испытаниям (поверкам), а подлежат метрологическим аттестациям.

По степени автоматизации – на:

- автоматические СИ, производящие в автоматическом режиме все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала;

- автоматизированные СИ, производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительных операций;

- неавтоматические СИ, не имеющие устройств для автоматического выполнения измерений и обработки их результатов.

По конструктивному исполнению – на:

- меры;

- измерительные преобразователи;

- измерительные приборы;

- измерительные установки;

- измерительно-информационные системы;

29) Рабочие средства измерений (РСИ)- это СИ, предназначенные для измерений физических величин, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений. РСИ являются самыми многочисленными и широко применяемыми. Примеры РСИ: электросчетчик - для измерения электрической энергии; теодолит – для измерения плоских углов; нутромер – для измерения малых длин (диаметров отверстий); термометр – для измерения температуры; измерительная система теплоэлектростанции, получающая получить измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках.

30) Образцовые средства измерений – это СИ, предназначенные для обеспечения единства измерений в стране.

31) Все СИ можно характеризовать некоторыми общими свойствами - метрологическими характеристиками.

Метрологическими характеристиками СИ называются такие характеристики их свойств, которые оказывают влияние на результаты и погрешности измерений и предназначены для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной и методических составляющих погрешности измерений

Метрологические характеристики определяют технический уровень и качество средств измерений, а также позволяют сопоставлять между собой различные их типы.

32) Основные метрологические характеристики СИ.

1) Измеряемая, преобразуемая или воспроизводимая (для мер) величина. Этот параметр характеризует назначение средства измерений для измерения той или иной физической величины (напряжение, масса, температура, ускорение, ток и т.д.).

2) Предел и диапазон измерений. Очень важной характеристикой любого средства измерения, определяющей в первую очередь пригодность его для тех целей, для которых оно предназначено, являются пределы измерения, т.е. наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины, могущие быть измеренными данным средством измерений.

3) Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является функция преобразования

.

4) Чувствительность измерительного прибора (коэффициент преобразования измерительного преобразователя) определяется как отношение приращения выходного сигнала dy на выходе измерительного прибора (преобразователя) к вызвавшему это приращение изменению входного сигнала dх (входного сигнала преобразователя). В общем случае чувствительность определяется как

и называется абсолютной чувствительностью. Эта величина является размерной и зависит от единиц, в которых выражаются X и Y.

5) Порог чувствительности СИ определяется как изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение выходной величины, которое может быть обнаружено с помощью данного средства измерений без каких-либо дополнительных устройств.

6) Вариация выходного сигнала (показаний) средства измерений есть средняя разность между значениями выходного сигнала (показаниями) средства измерений, соответствующими данной точке диапазона измерения, при двух направлениях медленного многократного измерения входного сигнала в процессе подхода к данной точке диапазона измерения.

7) Важной характеристикой шкальных измерительных приборов является цена деления, т.е. то изменение измеряемой величины, которому соответствует перемещение указателя на одно деление шкалы.

8) Точность СИ есть качество, отражающее близость нулю его погрешностей. Чем меньшие погрешности имеет средство измерений, тем оно считается более точным.

9) Потребляемая мощность СИ. Входное и выходное сопротивления.

10) Условия применения СИ. При использовании средств измерений в реальных условиях необходимо учитывать характеристики среды, в которой это средство измерений находится при эксплуатации.

11) Надежность СИ. Под надежностью средств измерений понимают его способность сохранять эксплуатационные параметры в установленных пределах в течение заданного времени.

33) Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является функция преобразования (статическая характеристика)

.

Она устанавливает зависимость информативного параметра у выходного сигнала измерительного преобразователя от информативного параметра х входного сигнала.

Статическая характеристика нормируется путем задания в форме уравнения, графика или таблицы. Понятие статической характеристики применимо и к измерительным приборам, если под независимой переменной х понимать значение измеряемой величины или информативного параметра входного сигнала, а под зависимой величиной y – показание прибора.

34) Чувствительность измерительного прибора (коэффициент преобразования измерительного преобразователя) определяется как отношение приращения выходного сигнала dy на выходе измерительного прибора (преобразователя) к вызвавшему это приращение изменению входного сигнала dх (входного сигнала преобразователя). В общем случае чувствительность определяется как

и называется абсолютной чувствительностью. Эта величина является размерной и зависит от единиц, в которых выражаются X и Y.

Для линейной градуировочной характеристики чувствительность S = const, для нелинейных характеристик чувствительность является переменной величиной, различной для разных значений Х.

В практике пользуются относительной чувствительностью

,

где ΔX/X - относительное изменение входной величины, выражаемое чаще всего в процентах. Относительная чувствительность S0 имеет размерность выходной величины на 1% изменения входной величины.

35) Класс точности СИ - это его обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

36) В основе обеспечения единообразия СИ лежит система передачи размера единицы измеряемой величины. Технической формой надзора за единообразием средств измерений является государственная (ведомственная) поверка средств измерений, устанавливающая их метрологическую исправность.

Поверка - определение метрологическим органом погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению.

Пригодным к применению в течение определенного межповерочного интервала времени признают те СИ, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному СИ.

37) Важнейшей метрологической характеристикой средств измерений является погрешность.

Погрешность — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешности условно можно разделить на погрешности средств измерения и погрешности результата измерений.

38) Источником погрешности измерений, непосредственно не связанных с погрешностью средств измерений, являются особенности примененного метода измерений.

Источником погрешности метода измерений часто являются приближения, принятые для воспроизведения величины в случае косвенных, совокупных и совместных измерений. Это приводит к отличию функционала (математической зависимости), связывающего искомую величину с измеряемыми величинами, от функционала, реализуемого принятым методом измерений.

Во многих измерительных процедурах основным источником погрешности является применяемое средство измерений, его несовершенство: искажение характеристик измеряемой величины (входного сигнала), поступающей на вход средств измерений, в процессе выполняемых им измерительных преобразований. При этом выходная величина (выходной сигнал) содержит погрешности измерительных преобразований. Кроме того, принцип действия, положенный в основу средств измерений, может быть неадекватен требованию воспроизведения измеряемой величины.

И, наконец, источником погрешности измерений, иногда достаточно грубой, может явиться недостаточная квалификация оператора, его подготовленность к выполнению измерений, его физиологические особенности, а иногда и невнимательность.

39) Основная погрешность СИ обусловлена не идеальностью собственных свойств СИ и показывает отличие действительной функции преобразования средств измерений в нормальных условиях от номинальной функции преобразования.

Основная погрешность СИ - погрешность при нормальных условиях использования прибора. Нормальные условия эксплуатации зависят от назначения прибора и его метрологических характеристик. Для основной массы приборов, используемых в промышленности, нормальными условиями эксплуатации СИ считаются:

- температура окружающего воздуха (20±5) °С;

- относительная влажность 30-80 %;

- атмосферное давление 630-795 мм рт. ст.;

- напряжение питающей сети (220+4,4) В;

- частота питающей сети (50±0,5) Гц.

Основная погрешность СИ может иметь как систематический, так и случайный характер.

40) Дополнительная погрешность СИ обусловлена реакцией средства измерений на отклонение условий эксплуатации от нормальных.

Погрешность прибора в реальных условиях его эксплуатации называется эксплуатационной и складывается из его основной погрешности и всех дополнительных и может быть, естественно, много больше его основной погрешности. Таким образом, деление погрешностей на основную и дополнительные является чисто условным. Если изменения влияющих величин находятся в пределах нормальных условий, то все указанные составляющие входят в состав основной погрешности. При отклонении влияющих величин за пределы нормальных условий приращения указанных составляющих образуют дополнительные погрешности.

Дополнительные погрешности СИ, связанные с отклонением условий, в которых работает прибор, от нормальных, отличают от инструментальных, т.к. они связаны скорее с внешними условиями, чем с самим прибором.

41) Систематическая погрешность СИ - составляющая погрешности средства измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при многократных измерениях одной и той же величины. Систематическая погрешность определяется как разность между математическим ожиданием результатов измерений и истинным (или в его отсутствие - принятым опорным) значением. К постоянным (не исключенным) систематическим погрешностям относят погрешности, обусловленные несовершенством реализации принятого принципа измерений, градуировки шкалы аналоговых приборов; калибровки цифровых приборов; погрешности, обусловленные неточностью подгонки резисторов, температурными изменениями параметров элементов в приборах и т.д. К переменным систематическим погрешностям относят погрешности, обусловленные нестабильностью напряжения источника питания, влиянием электромагнитных полей и других величин.

42) Инструментальная погрешность является важнейшей метрологической характеристикой СИ и определяет, насколько действительные свойства СИ близки к номинальным. Инструментальная составляющая погрешности измерений обусловлена свойствами применяемых СИ.

Инструментальные погрешности зависят от погрешностей применяемых СИ, неточности градуировки, конструктивных несовершенств, изменения характеристик прибора в процессе эксплуатации и т. д.

Инструментальные погрешности подразделяются:

а) по характеру изменения физической величины во времени на: статические и динамические;

б) по условиям проведения измерений на: основные и дополнительные;

в) по характеру проявления во время использования СИ на:

- постоянные (условно постоянные, безусловно постоянные);

- переменные (прогрессирующие, периодические, изменяющиеся по сложному закону).

43) Случайная погрешность СИ - составляющая погрешности средства измерений, изменяющаяся случайным образом. Случайные погрешности могут возникнуть из-за нестабильности переходного сопротивления в контактах коммутирующих устройств, трения в опорах подвижной части приборов и т. д.

К случайным погрешностям относятся также погрешности от гистерезиса - вариации показаний выходного сигнала средства измерения.

44) Абсолютная погрешность СИ - разность между показанием прибора Хп и истинным значением Хи измеряемой величины:

ΔХ = Хп – Хи.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой: П = - ΔХ.

45) Относительная погрешность СИ – это отношение абсолютной погрешности к действительному (истинному) значению измеряемой величины (часто выраженное в процентах):

 = (ΔХ / Хд) 100%

Относительная погрешность обычно существенно изменяется вдоль шкалы аналогового прибора, с уменьшением значений измеряемой величины - увеличивается.

Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в соответствующей ему точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности.

46) Приведенная погрешность – это выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению ХN – условно принятому значению физической величины, постоянному во всем диапазоне измерений:

 = (ΔХ / ХN) 100%

За нормирующее значение принимается значение, характерное для данного вида измерительного прибора. Это может быть, например, верхний предел измерений, длина шкалы и т.д. Для приборов с нулевой отметкой на краю шкалы нормирующее значение равно конечному значению диапазона измерений. Для приборов с двухсторонней шкалой, т.е. с отметками шкалы, расположенными по обе стороны от нуля значение ХN равно арифметической сумме модулей конечных значений диапазона измерения.

47) Пределом допускаемой погрешности (допускаемой погрешностью) СИ называется наибольшая (без учета знака) его погрешность, при которой это средство может быть признано годным и допущено к применению.

Согласно этому стандарту, пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражают в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей. Форма представления пределов допускаемых погрешностей выбирается в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливают по формуле

ΔХдоп = ± a,

если граница погрешностей средств измерений полагается практически неизменной в пределах диапазона измерения (присутствует чисто аддитивная составляющая погрешности) или

ΔХдоп = ± (a+ bX),

Если границы погрешностей изменяются практически линейно (присутствует как аддитивная, так и мультипликативная составляющие погрешности).

В этих формулах ΔХдоп – пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или в делениях шкалы; X – значение измеряемой величины на входе (выходе) СИ или число делений, отсчитанных по шкале; a, b – постоянные положительные числа.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности могут устанавливаться также по более сложной формуле или в виде графика, или в виде таблицы.

Лекция 3. Результаты измерений и их погрешности. Обработка результатов прямых измерений

Контрольные вопросы:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]