1. Средства измерения, их характеристика, разновидности, области применени


Погрешности измерений. Классификация, способы выражения



страница4/19
Дата17.10.2016
Размер1.13 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

4. Погрешности измерений. Классификация, способы выражения.


Погрешности измерений
Погрешности измерений можно классифицировать по многим признакам: по зависимости от изменения во времени входной величины (статическая и динамическая), по характеру изменения (систематические и случайные), по условию возникновения (основная и дополнительная) и т.д.

Различают три составляющих погрешности измерения: инструментальную, зависящую от погрешностей применяемых средств измерений, методическую, связанную с несовершенством метода измерения и погрешность отсчитывания (только для приборов с указателем и шкалой), обусловленную неточным определением на глаз долей деления шкалы DОТС=±0.1 дел.


По способу математического представления погрешности можно разделить на абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютная погрешность меры - разность между номинальным значением меры и истинным значением воспроизводимой ею величины.

Абсолютная погрешность измерения - разность между полученным значением и истинным значением измеряемой величины:.

Относительная погрешность представляет собой отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой (или воспроизводимой - для мер) величины. На практике обычно допустимо относить абсолютную погрешность к измеренному значению:.

Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению:.

Нормирующее значение принимается равным:



  1. для средств измерений, за исключением случая существенно неравномерной шкалы, если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы - конечному значению диапазона измерений;

  2. если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений - арифметической сумме конечных значений диапазона измерений;

  3. для средств измерений с установленным номинальным значением - этому номинальному значению. Например, для частотомеров с диапазоном измерений 45-55 Гц и номинальной частотой 50 Гц нормирующее значение xN=50 Гц;

  4. для измерительных приборов с существенно неравномерной шкалой нормирующее значение устанавливают равным всей длине шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае абсолютную погрешность выражают, как и длину шкалы, в единицах длины.

По форме выражения погрешности измерений подразделяют на абсолютные и относительные. Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины, называется абсолютной погрешностью измерения. Она определяется формулой



где xизм– значение, полученное при измерении; x – истинное значение измеряемой величины.

Но абсолютная погрешность мало говорит о действительной точности измерений, если не сопоставить её с измеряемой величиной. Поэтому удобнее характеризовать качество измерений относительной погрешностью – отношением абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины

где хg – действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность может бить выражена в процентах

Относительная погрешность измерений характеризует качество измерений: чем она меньше, тем качество выше.

Если, например, относительная погрешность измерений равна 0,1%= 0,001, то точность равна 1000.

По закономерностям проявления различают систематические, случайные, грубые погрешности измерений и промахи.



Систематическая погрешность измерения Dс – это составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины.

Закономерно изменяющаяся систематическая погрешность может быть прогрессирующей (убывающей или возрастающей), периодической или изменяющейся по сложному периодическому или непериодическому закону. Систематические погрешности могут быть обнаружены и оценены. Если систематическая погрешность достаточно точно определена, то она может быть исключена введением поправки или поправочного множителя.



Поправка – это значение величины, одноименной с измеряемой, прибавляемое к полученному при измерении значению величины с целью исключения систематической погрешности. Поправка равна абсолютной систематической погрешности, взятой с обратным знаком.

Поправочный множитель – число, на которое умножают результат измерения с целью исключения систематической погрешности.

Полностью исключить систематические погрешности нельзя, всегда имеются не исключенные их остатки. Степень исключения систематической погрешности в метрологии характеризуется понятием – правильность измерений – это качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.



Случайная погрешность измерения – это составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности являются следствием случайных процессов, протекающих в измерительных цепях. Для оценки случайных погрешностей используется аппарат теории вероятностей и математической статистики.

Результат измерения всегда содержит как систематическую, так и случайную погрешности: . Поэтому погрешность результата измерения в общем случае нужно рассматривать как случайную величину. Тогда систематическая погрешность является математическим ожиданием этой величины , а случайная погрешность – центрированной случайной величиной.



Грубой погрешностью измерения называют погрешность, существенно превышающую ожидаемую при данных условиях измерения. Она может появляться вследствие резкого и кратковременного изменения влияющей на результат измерения величины. Грубые погрешности обнаруживают статистическими методами и исключают их из рассмотрения.

Промахи являются следствием неправильных действий экспериментатора. Это может быть описка при записи результатов, неправильно снятые показания прибора. Промахи обнаруживаются нестатистическими методами, и также исключают из рассмотрения.

По причине возникновения погрешности делят на две группы: объективные погрешности, не связанные с человеком-оператором, производящим измерения, и субъективные (личные), обусловленные экспериментатором, состоянием его органов чувств, опытом.

Объективные погрешности измерений разделяются на погрешности, связанные с несоответствием реального объекта принятой модели, методические и инструментальные.

Погрешность метода измерений (методическая) – это составляющая погрешности измерения, происходящая от несовершенства метода измерений. К ним относятся составляющие погрешностей, вызываемые влиянием средства измерения на измеряемую цепь. Например, погрешность измерения ЭДС источника вольтметром с конечным входным сопротивлением. При измерении другим методом, например, нулевым, эту погрешность можно исключить. Часто к методическим относят и погрешности, связанные с принятой моделью реального объекта измерения.

Инструментальная погрешность измерения - это составляющая погрешности измерения, зависящая от погрешностей применяемых средств измерения.

Таким образом, погрешности измерений связаны с процессом получения результата измерений. Составной частью их, наиболее важной, являются погрешности, вносимые средствами измерений, их несовершенством.



Каталог: ld
ld -> Информация относительно прав пожилых людей
ld -> «Великая Отечественная война» Воспитательная. Воспитание патриотизма, нравственное воспитание на примерах героев войны
ld -> В русском бардовском творчестве
ld -> 4. предприятия и заводы оборонной промышленности
ld -> Информация о Сибае (Республика Башкортостан)
ld -> Внутренний предиктор СССР
ld -> [26/01/2009] Атомная энергетика для подводного флота
ld -> Отчет о деятельности Федерального государственного учреждения науки
ld -> Научная подготовка, степень и звание: Доцент по специальности 07. 00. 07 – «Этнография, этнология и антропология»
ld -> Cет Муратовна сатира и юмор в устном народном творчестве адыгов


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал