Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И КЛАССЫ ТОЧНОСТИ
Погрешность — основной показатель точности измерения. Чем меньше погрешность, тем выше точность измерения. Погрешность измерения зависит от погрешности мер и измерительных приборов, с помощью которых выполняются измерения. Абсолютной погрешностью меры Δхм называют разность между действительным значением меры Qм и ее номинальным значением Qн; Действительное значение меры — это значение данной меры, определяемое образцовыми мерами или образцовыми измерительными приборами. Степень приближения действительного значения меры к номинальному называют точностью меры. Номинальное значение меры — это число воспроизводимых единиц измерения, указанное на мере или присвоенное ей на основании технических данных изготовления меры. Абсолютная погрешность прибора Δхп — разность между показанием прибора Qп и действительным значением измеряемой величины: Погрешность показаний прибора является показателем его точности, т. е. степени приближения его показаний к действительному значению измеряемой этим прибором величины. Причиной погрешности показаний прибора могут быть недостатки качества изготовления, сборки и градуировки приборов, а также влияние различных факторов (температура, влажность, давление и др.). Погрешности прибора могут зависеть также от значения измеряемой величины и, следовательно, будут неодинаковыми для различных показаний приборов. Зависимость обычно дается в виде таблицы или графика. Значительное влияние на точность показаний приборов оказывает его чувствительность. Под чувствительностью понимают отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению значения измеряемой величины, вызвавшему это перемещение: где δа—угловое или линейное перемещение указателя; δQ—изменение измеряемой величины. Наименьшее значение измеряемой величины, способное вызвать малейшее изменение показаний прибора, называется порогом чувствительности измерительного прибора. Наибольшая (полученная экспериментально) разность между повторными показаниями измерительного прибора при одном и том же действительном значении измеряемой величины и неизменных внешних условиях называется вариацией. У показывающих приборов вариацию можно обнаружить, если изменять действительное значение измеряемой величины от нижнего до верхнего предела, а затем — в обратном порядке, отмечая соответствующие этим значениям показания прибора. Для интегрирующих приборов, отсчет которых не может быть повторен, за вариацию принимают наибольшую разность между отдельными погрешностями, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины при прочих равных условиях. Погрешности, вызываемые вариацией, могут внести серьезные искажения в результаты измерений, поэтому величина их регламентируется. В образцовых приборах соотношение между вариацией и ценой деления должно быть таким, чтобы вариация не превышала 0,2 деления шкалы, а в технических приборах — 0,5. Относительной погрешностью меры или измерительного прибора называют отношение абсолютной погрешности к действительному значению воспроизводимой мерой или прибором величины: Приведенной погрешностью измерительного прибора называют отношение погрешности измерительного прибора к пределу измерений (диапазону измерений, длине шкалы). Приведенную погрешность обычно выражают в процентах. В зависимости от характера изменения измеряемой величины при измерении могут быть получены статическая и динамическая погрешности. Статическая погрешность средства измерения—это погрешность средства измерений, используемого для измерения постоянной величины. Динамическая погрешность средства измерений—это разность между погрешностью измерений в динамическом режиме (переменной во времени измеряемой величины) и его статической погрешностью, соответствующей значению величины в данный момент времени. На погрешность прибора, как это было указано ранее, влияют недостатки изготовления прибора (неточность изготовления) отдельных деталей, несоблюдение технологии изготовления, неточности сборки и т. д. Эти причины приводят к систематической погрешности средства измерения, под которой понимают составляющую погрешности средства измерений, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся. Случайной погрешностью средства измерений называют составляющую погрешности средства измерений, изменяющуюся случайным образом. На погрешность прибора влияют внешние условия, при которых этот прибор используется (температура, давление, магнитное поле и т. д.). Отличие этих условий от нормальных приводит к дополнительным погрешностям. Поэтому различают основную и дополнительную погрешности измерительных средств. Основной погрешностью средств измерений называют погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях. Дополнительной погрешностью измерительных средств называют изменение их погрешности, вызванное отклонением одной из влияющих величин от нормального значения. Ограничение на применение средств измерений накладывается пределом допускаемой погрешности, под которым понимают наибольшую (без учета знака) погрешность средства измерения, при которой средства измерений могут быть признаны годными и допущены к применению. Все средства измерений по точности показаний разделяют на классы. Класс точности средств измерений—это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности прибора определяют минимальной абсолютной погрешностью приборов, отнесенной к пределу измерения и выраженной в процентах: где хп max — максимальная абсолютная погрешность прибора; N— предел измерения прибора. Для установления единого критерия оценки погрешности измерения, а также облегчения выбора прибора в соответствии с необходимой точностью измерения принят определенный ряд классов: Так, например, для средств измерений с относительной погрешностью δ, равной 0,5 %, класс точности обозначается 0,5. Конкретные ряды классов точности устанавливают в стандартах на отдельные средства измерений. Контрольные вопросы 1. Какими вопросами занимается метрология? 2. Что называют прямыми, косвенными и совместными измерениями? 3. Что называется погрешностью измерений? Назовите причины возникновения погрешностей измерений. 4. Назовите виды погрешностей измерений и дайте их характеристику. 5. Что характеризует средняя квадратическая погрешность измерения? 6. Что называется мерой, измерительным прибором и измерительной системой? 7. Дайте определение статической и динамической погрешностей средств измерений. 8. Что такое основная и дополнительная погрешности измерительных средств? 9. Что такое класс точности прибора и чем он определяется?
Глава 3 |
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |