|
Рамки. 2201-5353_Рамки. Пояснительная записка 37 с., 9 рис., 10 источников
2.1. Номенклатура и способы выражения метрологических характеристик по ГОСТ 8.009
Средство измерений (СИ) – это технические средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. В соответствии с этим определением сущность технических устройств, используемых при измерениях, заключается не только в наличии нормированных метрологических характеристик, но и в умении хранить (или воспроизводить) единицу физической величины, и в неизменности размера хранимой физической величины во времени. Если размер единицы в процессе измерений изменяется более, чем установлено нормами, таким средством нельзя получить результат с требуемой точностью.
Метрологические характеристики (МХ) – это характеристики, от которых зависит результат измерения.
В ГОСТ 8.009-84 регламентированы следующие новые группы MX СИ:
1) характеристики систематической и случайной составляющих погрешности СИ как случайных величин; спектральная плотность (нормализованная автокорреляционная функция) случайной составляющей погрешности и (для целей контроля) регламентированы наибольшие допускаемые значения систематической составляющей;
2) функции влияния влияющих величин на НМХ СИ и (в случае необходимости) функции совместного влияния нескольких влияющих величин;
3) динамические характеристики СИ - вид оператора и его коэффициенты;
4) характеристики СИ, отражающие их потенциальную способность к взаимодействию с любым из подключенных к их входу или выходу компонентов, таких как объект измерения, СИ и т. п., когда такое взаимодействие влияет на инструментальную составляющую погрешности измерений, например входные и выходные импедансы линейных измерительных преобразователей;
5) неинформативные параметры выходного сигнала СИ. Необходимо учитывать то важнейшее обстоятельство, что математически строгое решение сформулированной выше основной задачи нормирования MX СИ практически вряд ли возможно, по крайней мере, в настоящее время. Назначение ГОСТ 8.009-84 - создать предпосылки для получения более близких к действительности оценок инструментальной составляющей погрешности измерений, чем это можно делать по MX СИ, традиционно нормируемым.
2.2. Метрологические характеристики СИ
С точки зрения методики измерений все многообразие погрешностей возможно классифицировать следующим образом:
– инструментальные погрешности − собственные погрешности СИ;
– методические погрешности – погрешности методики измерений, связанные, как правило, с неправильным использованием измерительной техники.
Инструментальные погрешности
Абсолютная погрешность (вариация показаний) – разность между действительным (истинным) значением измеряемой величины  и измеренным значением (показанием прибора)  :
 , (2.1)
Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к действительному (истинному) значению или к текущему измерению.
 (доли или %), (2.2)
 Если измерение выполнено однократно, то значение относительной погрешности уменьшается с ростом (предполагается независимость  от  ). Поэтому для измерений целесообразно выбирать тот прибор, показания которого были бы в последней части его шкалы (диапазона измерений), а для сравнения различных приборов использовать понятие приведенной погрешности.
Ни абсолютная, ни относительная погрешности не могут полностью охарактеризовать возможности СИ, поэтому введена специфическая погрешность – приведенная. По своей формуле она напоминает относительную погрешность, но имеет несколько другое смысловое значение, выражает потенциальную точность измерений.
Приведенная погрешность – отношение абсолютной погрешности в пределах измерительной шкалы СИ к некоторому нормирующему значению СИ (или измеряемой величины).
 (доли или %), (2.3)
где ∆ – абсолютная погрешность (вариация показаний) в пределах полной шкалы измерений;
 – нормирующее значение измеряемой величины или параметра (разность между верхним и нижним значениями шкалы прибора или конечное значение шкалы прибора).
выражается в тех же единицах, что и абсолютная погрешность ∆.
Для приборов с равномерной шкалой равно верхнему пределу измерения
Для СИ с установленным номинальным значением параметра это значение и принимается за нормирующую величину. Например, измеритель отклонения промышленной частоты от 50 Гц имеет = 50 Гц.
Общая погрешность СИ является суммой двух составляющих:
– случайной погрешности (a), изменяющейся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины (аддитивная составляющая погрешности);
– систематической погрешности (bX), закономерно изменяющейся при повторном измерении одной и той же величины (мультипликативная составляющая погрешности).
В общем виде , и тогда для относительной погрешности можно записать:
 , (2.4)
Для нормирования погрешностей СИ с аддитивной и мультипликативной составляющими наибольшее распространение получила формула нормирования предела относительной погрешности вида:
 , (2.5)
где  и  –постоянные числа.
|
|
|
Скачать 0.76 Mb.
2.