10) Метрологические характеристики средств измерений.

При оценке возможностей любого средства измерений (СИ) необходимо знать его основные мет-

рологические характеристики. К ним относятся:

а) диапазон измерений — область значений измеряемой величины с нормированными допускае-

мыми погрешностями СИ;

б) пределы измерений – наименьшее и наибольшее значения диапазона измерений;

в) порог чувствительности – наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает за-

метное изменение выходного сигнала;

г) погрешность средства измерений – это разность между показаниями СИ и истинным (действи-

тельным) значением измеряемой величины.

д) точность измерений – характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю по-

грешностей их результатов.

Метрологические характеристики СИ с отсчетными устройствами, содержащими одну или не-

сколько шкал:6

е) длина деления шкалы – расстояние между осями (центрами) двух соседних отметок шкалы, и замеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы;

ж) цена деления шкалы – разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам

шкалы;

з) диапазон показаний (измерений по шкале) – область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.

11. Выбор точности средств измерений.

Одну и тоже метрологическую задачу можно решить с применением различных средств измерений, но погрешность результата измерений будет отличаться.

При выборе средства измерений необходимо учитывать допускаемую погрешность измерений (изм). изм зависит от допуска на измеряемую величину. Расчет изм может быть выполнен двумя методами: приближенными и стандартными.

Приближённый метод определяет изм в диапазоне от 0,1 до 0,35 допуска:

изм=0,1Т…0,35Т; Т- допуск на величину. Допуск определяется как: Т=lmax-lmin=Es-Ei;

Es- верхнее предельное отклонение;

Ei- нижнее предельное отклонение.

Стандартный метод регламентирован ГОСТ.8.051-81. В этом методе допускаемые погрешности измерения даны в таблице ГОСТа, для размеров детали от 1 до 500 мм и квалитетов о т второго до семнадцатого (уровень относительной точности размеров).

Предельная погрешность измерения lim как характеристика средства измерения должна удовлетворять условию: limизм. Если этому условию удовлетворяют несколько средств измерений, то их них выбирают одно, у которого lim наибольшее.

12. Алгоритм многократных измерений

1) Определение точечных оценок закона распределения результатов измерений На этом этапе определяется

Среднее арифметическое значение измеряемой величины

, СКП результата измерения

, при n<20

, при n 20,

СКП среднего арифметического значения

2) Первым шагом при идентификации закона распределения является построение по исправленным результатам измерения Хi, где i = 1, 2,..., п, вариационного ряда (упорядоченной выборки), в котором результаты измерения (или их отклонения от среднего арифметического) располагают в порядке возрастания от Xmin до Xmax. Далее этот ряд разбивается на оптимальное число т, как правило,одинаковых интервалов группирования длиной, которая вычисляется по формуле: h = (Xmax-Xmin)/m,

3-и этап: оценка закона распределения по статистическим критериям и идентификация формы распределения результатов измерения. В качестве способа оценки близости распределения выборки экспериментальных данных к принятой аналитической модели закона распределения используются критерии согласия

4-й этап: определение доверительных границ случайной погрешности. Если удалось идентифицировать закон распределения результатов измерения, то с его использованием находят квантильный множитель zp при заданном значении доверительной вероятности Р.

5-й этап: определение границы Θ неисключённой систематической погрешности результата измерения.

6-й этап: определение доверительных границ погрешности результата измерения. Данная операция осуществляется путём суммирования СКП случайной составляющей X S и границ неисключённой систематической составляющей Θ.

7-й этап: запись результата измерения. Результат измерения записывается в

виде х = X ± Dр при доверительной вероятности Р.