Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МСС телеконспект лекций ТКС

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
4.24 Mб
Скачать

Раздел 1 Метрология Лекция 2 Метрология – наука об измерениях

Измерительные устройства:

эталоны, образцовые и рабочие меры (для воспроизведения и хранения размера физических величин);

измерительные преобразователи (для изменения размера измеряемой величины или преобразование измеряемой величины в другую величину);

компараторы ( для сравнения однородных величин);

вычислительные компоненты (совокупность средств ВТ и

программного обеспечения для выполнения вычислений в процессе измерения).

Раздел 1 Метрология Лекция 2 Метрология – наука об измерениях

2.6 Единство измерений

Единство измерений ► результаты измерений выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью.

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)

комплекс государственных стандартов, устанавливающих правила, требования и нормы по организации, методике оценивания и обеспечения точности измерений.

Основные положения ГСИ:

результаты измерений должны выражаться в принятой системе единиц (системе СИ);

форма представления результатов измерений должна содержать показатели точности;

средства ИТ подлежат испытаниям при выпуске и обязательной поверке при эксплуатации.

Раздел 1 Метрология Лекция 2 Метрология – наука об измерениях

2.7 Поверка СИТ

Поверка – процедура установления соответствия СИТ нормативным техническим требованиям.

Цель поверки ► определение погрешностей и других метрологических характеристик, регламентированных нормативными документами.

Поверочные схемы для передачи размера единицы физической величины:

государственный эталон эталон-копия рабочий эталон

образцовые СИТ рабочие СИТ.

Метрология, стандартизация и сертификация в телекоммуникационных системах и сетях

Лекция 3 Погрешности измерений

1.Числовые оценки погрешности.

2.Составляющие погрешности измерений.

3.Уменьшение погрешности измерений.

4.Классы точности.

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

3.1 Числовые оценки погрешности

Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Числовые оценки погрешности:

абсолютная погрешность Xизм X

Хизм – измеренное значение, Х – действительное значение;

относительная погрешность

 

 

 

100%

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

X

Xизм

приведенная погрешность

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

Xн

 

 

Хн – нормирующее значение, а) Хн – предел измерения; б) Хн = полн [мм].

Формулы связи:

 

 

X

;

 

 

Xн

;

 

Xн

;

 

X

.

100%

100%

 

 

 

 

 

 

 

X

 

Xн

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

3.2 Составляющие погрешности измерений

 

По причинам возникновения:

= [Δинс , мет ,

выч]

 

инструментальная инс

(погрешность СИТ),

 

методическая мет (погрешность метода измерения),

вычислительная

выч (погрешность вычислений).

 

Пример:

 

А

Uизм

R RA ;

 

 

Rизм

U

V

R

Iизм

 

 

 

мет Rизм

R RA .

 

 

ο

 

 

По характеру изменения:

= [Δс , ]

 

 

систематическая

с (постоянная или регулярно изменяющаяся погрешность),

ο

 

 

 

 

случайная (случайно изменяющаяся погрешность).

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

По зависимости от значения Хизм :

 

= [Δад , мпт , нлн]

 

 

аддитивная

ад (не зависящая от значения Хизм)

ад = ± a = const;

мультипликативная мпт (пропорциональная Хизм)

мпт = ± ;

нелинейная

 

нлн (нелинейно зависящая от Хизм)

нлн = ± f(Х)

 

 

ад

 

ад

 

мпт

 

мпт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ад

 

 

мпт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ад

 

 

мпт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По условиям возникновения: = [Δнор , доп]

основная нор (погрешность при нормальных условиях);

дополнительная доп (при отклонении от нормальных условий).

По зависимости от скорости изменения Хизм :

= [Δст , дин]

статическая

ст (при неизменности значения Хизм в процессе измерения);

динамическая

дин (при изменении значения Хизм в процессе измерения).

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

3.3 Уменьшение погрешности измерений

Уменьшение систематической погрешности

Систематическая погрешность проявляется в виде смещения Хизм относительно Х. Может быть учтена введением поправки.

Способы уменьшения с: введение поправки: ∆п = –∆с;

устранение причины;

повышение класса точности СИТ;

использование метода замещения;

изменение знака выходной величины и др.

Уменьшение случайной погрешности

Случайная погрешность проявляется в виде разброса значений Хизм

относительно Х. Может быть оценена в виде доверительного интервала.

ο

Способы уменьшения: ● повышение класса точности СИТ (при однократных измерениях);

проведение многократных наблюдений

спомощью высокочувствительных приборов.

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

3.4 Классы точности

Класс точности – нормированная метрологическая характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность.

1. Приборы с

ад >> млт

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

a const;

 

 

var;

 

 

100% const

 

Xн

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

max

 

 

 

 

 

 

1,0

Класс точности:

 

 

 

Пример обозначения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные формулы:

 

 

KXн

;

max

 

K Xн

.

 

 

max

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

Пример 1: Предел измерения амперметра 10 А, класс точности 0,5. Определить погрешность измерения тока 5 А.

 

Решение:

 

 

 

K Xн

 

0,5 10

0,05А;

 

 

 

K Xн

 

0,5

10

1,0%.

 

max

0,5%;

max

 

 

 

max

100%

100%

X

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1 Метрология Лекция 3 Погрешности измерений

У приборов с резко неравномерной шкалой (Хн = полн ).

Класс точности:

K

 

max

 

Пример обозначения: 1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2: Определить абсолютную погрешность измерения сопротивления резистора, если показание омметра 500 Ом, а на отметке измерения 1 мм шкалы соответствует 10 Ом. Класс точности омметра 1,5 , длина шкалы 100 мм.

Решение:

 

K Xн

 

 

1,5 100

1,5мм;

 

15 Ом

 

 

 

max

 

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100%

 

 

100%

 

 

 

 

 

2. Приборы с

ад << млт

 

 

bX var;

δ b const;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс точности:

K

 

 

max

 

Пример обозначения:

1,0

max

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 3. Cчетчик электрической энергии зарегистрировал расход энергии 200 квт-час. Класс точности счетчика 2,5 . Определить абсолютную погрешность измерения энергии.

Решение:

 

 

K X

 

2,5 200

 

max

 

 

 

5кВт час.

100%

100