- •Розділ 1. Основні поняття метрології
- •Терміни та визначення
- •1.2 Фізична величина
- •1.2 Фізична величина
- •1.2. 1 Поняття про фізичну величину
- •1.1.2. Розмір і розмірність фізичної величини
- •1.1.3. Одиниці фізичних величин. Системи одиниць
- •1.1.4. Позасистемні одиниці
- •1.1.5. Еталони фізичних величин
- •1.6. Кількісна оцінка значення фізичної величини
- •Тема 2. Вимірювання
- •2.1. Поняття про вимірювання.
- •2.1.1. Засоби вимірювань
- •2.1.2. Види вимірювань
- •2.1.3. Методи вимірювань
- •2.2. Класи точності засобів вимірювань
- •По значенню зведеної похибки:
- •Метрологічний нагляд за засобами вимірювань
- •Тема 3. Похибки
- •Поняття про похибку вимірювання
- •Абсолютні і відносні похибки
- •3.1.2. Інструментальні і методичні похибки.
- •Оцінювання і запис результатів вимірювань
- •3.3.Оцінювання і запис результатів одноразових непрямих вимірювань
- •Розділ 2. Вимірювання електричних величин
- •Тема 4. Міри і перетворювачі електричних величин
- •4.1 Міри електричних величин
- •4.1.1. Міри електричної напруги
- •4.2.2. Вимірювальні трансформатори
- •4.2.3. Подільники напруги
- •Тема 5: Електровимірювальні прилади прямого перетворення
- •5.1 Аналогові вимірювальні прилади
- •5.2 Цифрові електронно-вимірювальні прилади
- •5.3 Дослідження електричних сигналів, що змінюються у часі
- •5.3.1 .Електронно-променеві осцилографи
- •5.3.2.Світлопроменеві (шлейфові) осцилографи
- •5.3.3.Самописці
- •Тема 6. Електронно-вимірювальні прилади зрівноважуючого перетворення
- •6.1. Вимірювальні мости
- •6.2. Компенсатори напруги (потенціометри)
- •Тема7. Вимірювання електричної напруги , струму і потужності
- •7.1. Вимірювання електричної напруги і струму
- •7.2 Вимірювання потужності
- •7.2.1. Вимірювання потужності в колах постійного струму
- •7.2.2. Вимірювання потужності у колах змінного струму
- •Тема 8. Вимірювання електричного опору
- •8.1. Технічні вимірювання електричного опору
- •8.1.1.Вимірювання електричного опору омметрами
- •8.1.2. Вимірювання електричного опору методом амперметра-вольтметра
- •8.1.3 Методичні похибки при вимірюванні опору методом амперметра-вольтметра.
- •8.2. Метрологічні вимірювання електричного опору
- •8.2.1. Вимірювання електричного опору компенсаційним методом
- •Розділ 3. Вимірювання неелектричних величин
- •Первинні вимірювачі (перетворювачі) неелектричних величин
- •Тема 9. Вимірювання розмірів і переміщень
- •9.1 Вимірювання розмірів штангенінструментами та мікрометричними приладами
- •9.2. Вимірювання лінійних переміщень, вібрацій та деформацій
- •9.3. Вимірювання кутових переміщень
- •Тема 10. Вимірювання сил, тиску і крутячих моментів
- •10.1 .Вимірювання тиску
- •10.2 Вимірювання сил і крутячих моментів
- •Тема 11. Вимірювання частоти обертання (кутової швидкості)
- •Тема12. Вимірювання температури
- •12.1. Вимірювання температури контактним методом.
- •12.2. Вимірювання температури безконтактними методами
Тема 3. Похибки
Поняття про похибку вимірювання
Точність - це основна якість вимірювання. Вона відображає близькість результату вимірювання до істинного значення вимірюваної величини. Кількісна точність вимірювання характеризується похибкою вимірювання. Похибка вимірювання це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини. Однак таке визначення похибки є чисто теоретичним, бо експериментальне істинне значення фізичної величини визначити неможливо через неминучість використання для цього реальних, що мають обмежену точність, засобів вимірювання. Тому на практиці під похибкою вимірювання розуміють відхилення результату вимірювання від дійсного значення вимірюваної величини. Дійсне значення фізичної величини - це значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки наближене до істинного, що для даної мети може бути використане замість нього. Визначають його за зразковими мірами і приладами, похибками яких у порівнянні до похибок мір і приладів, які застосовуються для даного вимірювання, можна знехтувати.
Абсолютні і відносні похибки
За способом чисельного вираження похибки підрозділяються на абсолютні і відносні.
Абсолютна похибка засобу вимірювання визначається як різниця між виміряним значенням величини X та її дійсним значенням Хд і має розмірність вимірюваної величини:
ΔX = X - Хд .
Відносна похибка δ визначається як відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини:
δ = ΔX/ Хд .
Через те, що значення X близько до значення Хд , а Хд при проведенні вимірювання невідоме, в практиці вимірювань відносну похибку приймають як ΔX/ Х або у відсотках:
δ%= (ΔX/ Х) 100% .
Частковим випадком відносної похибки є зведена похибка δзв , яка визначається як відношення абсолютної до нормованого значення вимірюваної величини Хн і виражається у відсотках:
δзв = (ΔX/ Хн) 100%
Нормованим значенням вимірюваної величини називається умовно прийняте значення вимірюваної величини:
а) в засобах вимірювань з односторонньою шкалою воно дорівнює верхній границі шкали вимірювань:
б) в засобах вимірювань з двосторонньою шкалою - повному діапазону вимірювань;
в) в засобах вимірювань з номінальним значенням вимірюваної величини (наприклад для частотоміру з fном =50 Гц і діапазону вимірювання 45 – 55 Гц) – воно дорівнює номінальному значенню вимірюваної величини.
3.1.2. Інструментальні і методичні похибки.
Похибки вимірювання залежать від природи їх виникнення і відносно цього поділяються на інструментальні та методичні.
Інструментальні похибки - це похибки вимірювання засобів вимірювань. Вони є наслідком недосконалості принципу дії і конструктивно-технологічного виконання засобів вимірювань, а також відхиленням умов їх застосування від нормативних для даних засобів вимірювань.
Методичні похибки - це похибки вимірювань, що виникають через недосконалість методів вимірювань. Наприклад, застосування наближених формул при непрямих вимірюваннях.
Інструментальні похибки підрозділяються на основні та додаткові. Основною похибкою називається похибка засобів вимірювань в умовах, що встановлені нормативно-технічними документами як нормальні для даних засобів вимірювань. Додаткові похибки з'являються при порушеннях нормальних умов експлуатації засобів вимірювань.
Інструментальні похибки можуть бути адитивними, значення яких не залежить від вимірюваної величини, і мультиплікативними. значення яких залежить від вимірюваної величини. Наприклад, адитивна похибка може з'являтися якщо стрілка вимірювального приладу перед вимірюванням не була встановлена на 0.
Мультиплікативна похибка зростає пропорційно вимірюваної величини. Наприклад, мультиплікативна похибка стрілочного вимірювального приладу може з'явитися при зникненні жорсткості протидіючих пружин внаслідок їх нагріву.