- •1. Основные понятия метрологии.
- •«Русская метрология или таблица сравнения русских мер, весов и монет с французскими».
- •Например
- •Гост 16263-70 Термины и определения. Метрология. Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах
- •1.2. Определение измерения.
- •1.3. Виды средств измерений.
- •1.4. Виды и методы измерений. Виды:
- •Методы измерений.
- •А) потенциометр
- •Пример дифференциального метода.
- •1.5. Точность измерений.
- •Составляющие погрешности измерения.
- •Для второй схемы - ?
- •1.6. Представление результатов измерения.
- •1.7. Правила округления.
- •Второе правило (о самом результате).
- •1.8. Единство измерений.
- •Т.О. Это соответствует записи результата в форме
- •Примеры производных величин си.
- •Относительные и логарифмические величины и единицы.
- •Внесистемные единицы.
- •Правила написания единиц.
- •2.Оценка погрешностей измерений по заданным
- •2.1.2.2. Н.М.Х., необходимые для определения
- •Обозначение классов точности.
- •2.1.3.Тенденция развития комплексов нмх.
- •2.2.1.Составляющие погрешности измерения.
- •2.2.3. Пример оценки погрешности прямых измерений.
- •2.3. Составляющие погрешности косвенных измерений.
- •Способы снижения погрешностей измерения.
Обозначение классов точности.
1.5 -
0.5 -
Для СИ с существенно неравномерной шкалой; принято равным длине шкалы.
1.0 -
0.05/0.01 -
Если дополнительные погрешности малы, то погрешность СИ не разделяют на основную и дополнительную и нормируют ее для рабочих условий.
Итак, класс точности является обобщенным показателем точности СИ, учитывающим погрешность СИ в нормальных условиях и ее изменения в рабочих условиях. Однако, он является такой характеристикой, которая необходима но в общем случае недостаточна для определения погрешности измерения.
Он не отражает погрешности взаимодействия СИ с объектом. Поэтому в дополнение к классу точности указывают сопротивление Vи A.
При наличии сведений о выходном сопротивлении объекта это позволяет рассчитать погрешность от взаимодействия СИ с объектом, которая относится к числу методических.
Замечание.Отнесение к той или иной категории спорно. Так, например, погрешность от взаимодействия принято относить к категории методических. Но по Маликову, методическая –0 это такая, которая остается. Как бы ни усовершенствовали само средство измерения.
Если повышать входное сопротивление V и понижать у А, то будет уменьшаться. Таким образом, усовершенствование СИ ведет к уменьшению. По Маликову – это инструментальная. Вообще, в широком смысле, методическая – это от несоответствия модели и действительности. В конечном счете не так важно, куда отнести, а важно учесть и уметь вычислить.
На переменном токе недостаточно указать сопротивление, ибо сказываются реактивные элементы. Поэтому говорят входные и выходные импедансы.
2.1.3.Тенденция развития комплексов нмх.
Рассмотренных НМХ оказывается недостаточно, если:
-СИ применяется в условиях с широкими диапазонами значений влияющих величин;
-СИ предназначается для динамических измерений;
-СИ имеет не автономное, а системное применение.
В связи с этим разработан ГОСТ 8.009-84 «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». С 1.1.86.
Номенклатура НМХ расширяется по следующим направлениям:
В погрешности СИ выделяют систематическую и центрированную случайнуюсоставляющие, еслисущественна. Характеристиками являются СКОи иногда некоторые более сложные характеристики, т.н. автокорреляционная функция или же спектральная плотность. Нормируют пределы допускаемых значений:и номинальную автокорреляционную функцию или номинальную спектральную плотность.
Действие характеризуют более полно и детально по сравнению с нормированием дополнительных погрешностей. Для этого нормируют функции влиянияне только на погрешность, но на любую МХ, и только еслилинейна, ее заменяют коэффициентом влияния. Нормируютв виде формулы, таблицы, графика.
Для обеспечения возможности оценки динамической составляющей погрешности измерения вводят какую-либо из т.н. полных динамических характеристик, например, переходную характеристику h(t), т.е. реакцию СИ на ступенчатое входное воздействие:
Только в тех случаях, когда этого достаточно для раcчета , вместо полных динамических характеристик можно давать частные, например, если СИ в динамическом отношении можно считать инерционным звеном первого порядка, то однозначно характеризуется постоянной времени.
В этом случае – частная динамическая характеристика, достаточная для расчета.
Нормируют динамические характеристики также, как функции влияния. Для каждого данного типа СИ формируют комплексы НМХ. Эти комплексы разделяют на две группы в соответствии с принятой моделью расчета погрешности.
Модель 1 – предполагает статистическое суммирование составляющих погрешности, а
Модель 2 – арифметическое суммирование.
Модель 2 предназначена в основном для таких СИ, у которых не существенна .
Критерий существенности (для СИ, у которых нет вариаций).
Выбор модели? С одной стороны модель2 требует меньше исходных данных, она проще. С другой, дает завышенную оценку погрешности измерения. Для модели 2 доверительная вероятность может быть принята Р=1. Другими словами, модель2 «неэкономична»: она завышает требования к НМХ СИ при заданной погрешности измерения.
Тем не менее, если ни в коем случае нельзя допустить, чтобы действительная погрешность измерений хотя бы изредка превышала значение, рассчитанное по НМХ (возможность катастрофических последствий, угроза здоровью людей и т.п.), то должна быть принята модель 2.
Модель 1 дает более правильную, т.е. не столь завышенную оценку погрешности измерений с любой вероятностью, близкой к 1, но не равной 1.
При небольшом числе суммируемых составляющих погрешностей – до трех выигрыш от применения модели 1 получается несущественным.
Для каждой из двух моделей комплекса НМХ сформированы согласно рассматриваемому ГОСТу для трех видов СИ:
-меры
-измерительные приборы
-измерительные преобразователи.
Возьмем только измерительные приборы. Согласно модели 2 для них нормируются:
-ЦДШ (цена деления шкалы)
-(в любой форме:,,)
-предел допускаемой вариации (если она есть)
-пределы дополнительных погрешностей
- характеристики взаимодействия
-динамические характеристики.
Согласно модели 1:
-ЦДШ
-
-
-предел допускаемой вариации
-
-характеристики взаимодействия
динамические характеристики.
2.2.Оценка погрешностей прямых измерений с однократными наблюдениями.