1. Основные понятия метрологии.

Метрология — это наука об измерениях, их видах, методах и средствах, обеспечении единства измерений (ОЕИ), способах достижения требуемой точности. В метрологии различают три направления: теоретическое (фундаментальное), законодательное (правовое) и практическое (прикладное).

Базовыми понятиями метрологии и измерительной техники являются измерение, единство измерений, точность измерений .

2. Классификация измерений.

Физическую величину можно классифицировать по множеству признаков.

По точности проведения измерений

По виду измеряемой величины

По природе измеряемых физических величин (Механические, электрические, магнитные)

По уравнению измерений

- Y искомая величина; X – искомая Такое измерение называется прямым.

причем известно. Такое измерение называется косвенным.

когда неизвестен, тогда- совместное измерение.

Результатом совместного измерения является построение таблиц, а также графика или экспериментального поля точек.

3. Абсолютная и относительная погрешность измерений.

Абсолютная погрешность может быть и “+” и “-”. Поскольку, как правило, не известно, вводится оценка истинного значения, которая называется действительной величиной. Существуют различные приемы введения, чаще всего в качестве действительной величины при измерении Х берется среднее арифметическое по серии измерений

(6)

Тогда ∆ прямых измерений Х будет: (7)

Электроизмерительные приборы при их использовании (Амперметр включается последовательно, а вольтметр параллельно) вносят погрешность в измерения. Погрешность, вносимая ЭИП называется его приведенной погрешность, которая измеряется в %.

Относительной погрешностью i измерения является величина, определяемая формулой:(8). Приведенная погрешность ЭИП определяется выражением:, где

- номинальное значение измеренного значения - максимальная абсолютная погрешность. Максимальная погрешность возникает при использовании шкального участка шкалы.

Опр. Классом точности ЭИП называется верхняя граница его приведенной погрешности в соответствии с установленной классификацией.

Классы точности ЭИП: 0,05; 0,1; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 4.

Условно эти классы разбиваются на 3 группы.

0,05; 0,1; 0,5; – группа высококлассных (Прецизионные)

1; 1,5; 2; – Контрольно-поверочные ЭИП

2,5; 4; – технические ЭИП

Приборы, имеющие приведенную погрешность более 4%, не допускаются к эксплуатации.

4. Виды (природа) погрешности при измерений физических величин.

По своей природе погрешности измерений можно разделить на 3 группы.

Систематические погрешности, которые определяются методикой и методологией. Систематические погрешности определяются так же суммарной приборной погрешностью измеряемых величин.

Личностная природа погрешности (человеческий фактор)

Случайная погрешность, зависящая от многих факторов, меняющаяся со временем. Для учета случайной погрешности разработана математическая теория ошибок (погрешность), использующая методы теории вероятности и математической статистики. В этой теории употребляются нормированные характеристики погрешности случайного характера.

Погрешности личного характера выявляются и устраняются административными мерами. Сложнее всего выявить и учесть погрешности систематического характера, поскольку для каждого случая она проявляется особым образом. За исключением прямого равноточного измерения Y=X. В этом случае систематическая погрешность легко устанавливается по классу точности использованного прибора ; (1)

Случайная погрешность определяется методами теории ошибок .

Суммарная погрешность определяется по формуле: (2)

Погрешность измеряется не алгебраически, а геометрически.

В случае, если одна из составляющих погрешности значительно больше другой, то одной из них можно пренебречь.