1.5.2 Требования к погрешности измерений

Требования к предельной допустимой погрешности измерений в нашей задаче стандартизованы (см. ГОСТ 17353-89 [13]). Они получены исходя из предельной допустимой вероятности ошибки IиIIрода. При этом учтены ограничения, определяемые, с одной стороны, технической возможностью средств измерений (контактные кругломеры), а с другой стороны, требованиями погрешностей контролируемой детали наивысшего класса точности. Класс точности и допускаемая погрешность приведены в таблице 4. В пределах данной таблицыh – это высота над базовой поверхностью узла крепления контролируемой детали, выраженная в миллиметрах. На этой поверхности деталь устанавливается в процессе контроля (см. рисунок 15).

Таблица 4 – Предельные допустимые погрешности кругломеров [12]

Класс точности прибора	Допускаемая погрешность, мкм
	радиальная	осевая
1	0,05 0,0005 h	0,08
2	0,12 0,0012 h	0,15
Примечание–h , вмм‑ высота щупа над уровнем подставки под деталь (см. рисунок 9).

1.6  Влияние локальных дефектов на погрешность измерительной информации

а)	б)
участки поверхности, имеющей типичные локальные микродефекты: а) точечные, б) в виде короткой риски Рисунок 17 ‑ Увеличенные изображения участков контролируемой поверхности

На погрешность измерений, описанных в данном учебном пособии, заметно влияют локальные микродефекты (примеры см. на рисунке 17). Они приводят к уменьшению амплитуды входного сигнала и искажению его формы. Из-за этого измеренные значения информативных параметров имеют большие отклонения от модели, описанной в приложении А (см. рисунок 18). Это приводит к недопустимому увеличению погрешности измерений.

а)
б)	в)
профили 1 – в горизонтальной плоскости, соответствует фотографии (а); профиль 2 – полученный с участка поверхности с локальным дефектом, соответствует фотографии (б); J – уровень сигнала с пикселя;‑ горизонтальная координата на ПЗС-фотоприемнике, в данном случае отсчитывается, практически, от «центра тяжести» графика 1 Рисунок 18 ‑ Распределение мощности пучка света на ПЗС-матрице

Борьба с этими помехами ведется с помощью адаптивной пороговой фильтрации. Она выполняется в программе сбора данных. Для этого устанавливается относительный пороговый уровень амплитуды входного сигнала, преобразованного в цифровую форму. Сигналы ниже этого уровня отбрасываются, а на их место записываются медианные значения.

Эти значения определены по близлежащим дискретным отсчетам с помощью линейной интерполяции. Можно экспериментально определить оптимальную величину указанного уровня.

Величина относительного уровня в данном случае в программе задается постоянной в процессе измерений. Она может быть изменена пользователем с помощью функциональной клавиши F9, с последующим вводом нового значения с клавиатуры, которое высвечивается в появившемся окне, для контроля правильности ввода.

Программа сбора данных в АС по этому значению автоматически определяет абсолютный уровень фильтрации, который задается в количестве пикселей квантования по уровню оцифрованного входного сигнала.

Отметим, что использовать математическое моделирование в данном случае довольно сложно из-за непараксиальности угла падения зондирующего пучка на контролируемую поверхность и неплоскостности экрана – освещенного участка контролируемой поверхности. В классической теории дифракции (интеграл Кирхгофа), широко используемой для подобных задач, эти условия не предусмотрены. Корректное решение могло бы быть получено с помощью классической электромагнитной теории (уравнения Максвелла).