Главная страница
Навигация по странице:

  • Классификация средств измерений Средство измерений

  • Классификация видов измерений

  • Практическая работа № 3 «Погрешности измерений»

  • Случайные и систематические погрешности

  • Абсолютные и относительные погрешности

  • Погрешности средств измерений

  • Класс точности электроизмерительных приборов

  • Практическая работа № 4

  • Учебнометодический комплекс по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация для студентов всех специальностей и направлений во


    Скачать 1.95 Mb.
    НазваниеУчебнометодический комплекс по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация для студентов всех специальностей и направлений во
    Дата10.11.2020
    Размер1.95 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаMetod_MSiSTb_BM_10.01.2017.pdf
    ТипУчебно-методический комплекс
    #149361
    страница8 из 28
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   28
    Практическая работа № 2
    «Классификация средств измерений, видов и методов измерений»
    Цель работы: Изучить классификацию средств измерений, видов и методов измерений.
    (Законспектировать материал)
    Вопросы для изучения:
    1. Классификация средств измерений.
    2. Классификация видов измерений.

    59 3. Методы прямых измерений.
    4. Нестандартные методы измерений.
    Классификация средств измерений
    Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины
    , размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности
    ) в течение известного интервала времени.
    Законом
    РФ
    «
    Об обеспечении единства измерений
    » средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений. Формальное решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимает
    Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
    По техническому назначению:
    мера физической величины — cредство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью;
    измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне;
    измерительный преобразователь — техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
    измерительная
    установка
    (измерительная машина) — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте
    измерительная
    система
    — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей,
    ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях;
    измерительно-вычислительный
    комплекс — функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.
    По степени автоматизации: автоматические; автоматизированные; ручные.
    По стандартизации средств измерений: стандартизированные; нестандартизированные.
    По положению в поверочной схеме: эталоны; рабочие средства измерений.
    По значимости измеряемой физической величины: основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей; вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности.

    60
    По измерительным физико- химическим параметрам: для измерения температуры; давления; расхода и количества; концентрации раствора; для измерения уровня и др.
    Согласно ГОСТ 8.009-84, метрологическими характеристиками называются технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений, предназначенные для оценки технического уровня и качества средства измерений, для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений.
    Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными.
    Номенклатура метрологических характеристик:
    Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправок):
    Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с неименованной шкалой;
    Значение однозначной меры;
    Цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;
    Вид выходного кода для цифровых средств измерений;
    Характеристики погрешностей средств измерений;
    Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам;
    Динамические погрешности средств измерений (переходная характеристика, АЧХ,
    АФХ и т.д.)
    В Российской Федерации средства измерений используются для определения величин, единицы которых допущены в установленном порядке к применению в
    Российской Федерации и должны соответствовать условиям эксплуатации и установленным требованиям.
    Решения об отнесении технического устройства к средствам измерений, внесении его в государственный реестр средств измерений, допущенных к использованию в
    Российской
    Федерации и об установлении интервалов между поверками принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии.
    На средство измерений утверждённого типа оформляется свидетельство (ранее - сертификат) об утверждении типа средств измерений.
    Поверке подлежат только средства измерений, внесенные в государственный реестр средств измерений, допущенных к использованию в Российской Федерации. После процедуры поверки оформляется свидетельство о поверке. Остальные технические устройства подлежат калибровке. После процедуры калибровки оформляется сертификат калибровки.
    Классификация видов измерений
    Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств (ГОСТ 16263 -70). Стандарт определяет методы измерений (метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой). Кроме того, можно предложить укрупненное деление измерений по различным основаниям классификации: виды измерений.
    К видам измерений (если не разделять их по видам измеряемых физических величин на линейные, оптические, электрические и др.) можно отнести измерения: прямые и косвенные,

    61 совокупные и совместные, абсолютные и относительные, однократные и многократные, технические и метрологические, равноточные и неравноточные, равнорассеянные и неравнорассеянные, статические и динамические.
    Прямые и косвенные измерения различают в зависимости от способа получения результата измерений.
    При прямых измерениях искомое значение величины определяют непосредственно по устройству отображения измерительной информации применяемого средства измерений. Формально без учета погрешности измерения они могут быть описаны выражением
    Q = X, где Q – измеряемая величина,
    X – результат измерения.
    Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Формальная запись такого измерения
    Q = F (X, Y, Z,…), где X, Y, Z,… – результаты прямых измерений.
    Примерами косвенных измерений можно считать нахождение значения угла треугольника по измеренным длинам сторон, определение площади треугольника или другой геометрической фигуры и т.п.
    Измерение некоторого множества физических величин классифицируется в соответствии с однородностью (или неоднородностью) измеряемых величин.
    При совокупных измерениях осуществляется измерение нескольких одноименных величин.
    Совместные измерения подразумевают измерение нескольких неодноименных величин, например, для нахождения зависимости между ними.
    При измерениях для отображения результатов могут быть использованы разные оценочные шкалы, в том числе градуированные либо в единицах измеряемой физической величины, либо в различных относительных единицах, включая и безразмерные. В соответствии с этим принято различать абсолютные и относительные измерения.
    По числу повторных измерений одной и той же величины различают однократные и многократные измерения, причем многократные неявно подразумевают последующую математическую обработку результатов.
    В зависимости от точности измерения делят на технические и метрологические, а также на равноточные и неравноточные, равнорассеянные и неравнорассеянные.
    Технические измерения выполняют с заранее установленной точностью, иными словами, погрешность технических измерений не должна превышать заранее заданного значения.
    Метрологические измерения выполняют с максимально достижимой точностью, добиваясь минимальной погрешности измерения.
    Оценка равноточности и неравноточности, равнорассеянности и неравнорассеянности результатов нескольких серий измерений зависит от выбранной предельной меры различия погрешностей или их случайных составляющих, конкретное значение которой определяют в зависимости от задачи измерения.
    Нестандартные методы измерений

    62
    Статические и динамические измерения правильнее характеризовать в зависимости от соизмеримости режима восприятия входного сигнала измерительной информации и его преобразования. При измерении в статическом (квазистатическом) режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи и все изменения фиксируются без дополнительных динамических искажений. При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные
    (динамические) погрешности, связанные со слишком быстрым изменением самой измеряемой физической величины или входного сигнала измерительной информации от постоянной измеряемой величины.
    Различают два основных метода измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой. При использовании метода непосредственной оценки значение измеряемой физической величины определяют непосредственно по отсчетному устройству прибора прямого действия. Прибор осуществляет преобразование входного сигнала измерительной информации, соответствующего всей измеряемой величине, после чего и происходит оценка ее значения.
    Метод сравнения с мерой характеризуется тем, что прибор (компаратор) сравнивает измеряемую величину с аналогичной известной величиной, воспроизводимой мерой. Овеществленную меру, воспроизводящую с выбранной точностью физическую величину определенного (близкого к измеряемой) размера используют в явном виде.
    Примерами используемых мер являются гири, концевые меры длины или угла и т.д.
    Метод сравнения с мерой реализуется в нескольких разновидностях:
    - дифференциальный и нулевой методы,
    - метод совпадений,
    - методы замещения и противопоставления.
    Дифференциальный метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой.
    Нулевой метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения (компаратор) доводят до нуля.
    Метод совпадений – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины оценивают, используя совпадение ее с величиной, воспроизводимой мерой (т.е. с фиксированной отметкой на шкале физической величины). Для оценки совпадения используют прибор сравнения или органолептику, фиксируя появление определенного физического эффекта (стробоскопический эффект, совпадение резонансных частот и др.).
    В зависимости от одновременности или неодновременности воздействия на прибор сравнения измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой, различают методы замещения и противопоставления.
    Метод замещения – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, то есть эти величины воздействуют на прибор последовательно.
    Метод противопоставления – метод сравнения с мерой, в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами.
    Контрольные вопросы
    1. Классификация средств измерений.
    2. Классификация видов измерений.
    3. Методы прямых измерений.
    4. Нестандартные методы измерений.

    63
    Литература: /3/ гл.27; /4/ гл.2,3
    Практическая работа № 3
    «Погрешности измерений»
    Цель работы: Изучить погрешности измерений.
    (Законспектировать материал)
    Вопросы для изучения:
    1. Классификация погрешностей измерений
    2. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию « 3 сигма»
    3. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию Романовского
    4. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию Шовине
    5. Качество измерений, понятие о сходимости и воспроизводимости результатов измерений (испытаний).
    Физика как наука родилась более 300 лет назад, когда Галилей по сути создал научный изучения физических явлений: физические законы устанавливаются и проверяются экспериментально путем накопления и сопоставления опытных данных, представляемых набором чисел, формулируются законы языком математики, т.е. с помощью формул, связывающих функциональной зависимостью числовые значения физических величин. Поэтому физика- наука экспериментальная, физика- наука количественная.
    Познакомимся с некоторыми характерными особенностями любых измерений.
    Измерение- это нахождение числового значения физической величины опытным путем с помощью средств измерений (линейки, вольтметра, часы и т.д.).
    Измерения могут быть прямыми и косвенными.
    Прямое измерение- это нахождение числового значения физической величины непосредственно средствами измерений. Например, длину - линейкой, атмосферное давление- барометром.
    Косвенное измерение- это нахождение числового значения физической величины по формуле, связывающей искомую величину с другими величинами, определяемыми прямыми измерениями. Например сопротивление проводника определяют по формуле R=U/I, где U и I измеряются электроизмерительными приборами.
    Случайные и систематические погрешности
    Погрешности, возникаемые при измерениях делятся на систематические и случайные.
    Систематические погрешности- это погрешности, соответствующие отклонению измеренного значения от истинного значения физической величины всегда в одну сторону (повышения или занижения). При повторных измерениях погрешность остается прежней.
    Причины возникновения систематических погрешностей:
    1) несоответствие средств измерения эталону;
    2) неправильная установка измерительных приборов
    (наклон, неуравновешенность);

    64 3) несовпадение начальных показателей приборов с нулем и игнорирование поправок, которые в связи с этим возникают;
    4) несоответствие измеряемого объекта с предположением о его свойствах
    (наличие пустот и т.д).
    Случайные погрешности- это погрешности, которые непредсказуемым образом меняют свое численное значение. Такие погрешности вызываются большим числом неконтролируемых причин, влияющих на процесс измерения (неровности на поверхности объекта, дуновение ветра, скачки напряжения и т.д.). Влияние случайных погрешностей может быть уменьшено при многократном повторении опыта.
    Абсолютные и относительные погрешности
    Для количественной оценки качества измерений вводят понятия абсолютной и относительной погрешностей измерений.
    Как уже говорилось, любое измерение дает лишь приближенное значение физической величины, однако можно указать интервал, который содержит ее истинное значение:
    Апр- А < Аист < Апр+
    А
    Величина А называется абсолютной погрешностью измерения величины
    А. Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины. Абсолютная погрешность равна модулю максимально возможного отклонения значения физической величины от измеренного значения. Апр- значение физической величины, полученное экспериментально, если измерение проводилось многократно, то среднее арифметическое этих измерений.
    Но для оценки качества измерения необходимо определить относительную погрешность . = А/Апр или
     А/Апр)*100%.
    Если при измерении получена относительная погрешность более 10%, то говорят, что произведена лишь оценка измеряемой величины. В лабораториях физического практикума рекомендуется проводить измерения с относительной погрешностью до 10%. В научных лабораториях некоторые точные измерения (например определение длины световой волны), выполняются с точностью миллионных долей процента.
    Погрешности средств измерений
    Эти погрешности называют еще инструментальными или приборными. Они обусловлены конструкцией измерительного прибора, точностью его изготовления и градуировки. Обычно довольствуются о допустимых инструментальных погрешностях, сообщаемых заводом изготовителем в паспорте к данному прибору. Эти допустимые погрешности регламентируются ГОСТами. Это относится и к эталонам. Обычно абсолютную инструментальную погрешность обозначают иА.
    Если сведений о допустимой погрешности не имеется (например у линейки), то в качестве этой погрешности можно принять половину цены деления.
    При взвешивании абсолютная инструментальная погрешность складывается из инструментальных погрешностей весов и гирь. В таблице приведены допустимые погрешности наиболее часто встречающихся в школьном эксперименте средств измерения.
    Средства измерения
    Предел измерения
    Цена деления
    Допустимая погрешность линейка до 50 1 мм
    1 мм

    65 ученическая см линейка демонстрационная
    100 см 1 см 0.5 см лента измерительная
    150 см 0.5 см
    0.5 см мензурка до 250 мл
    1 мл 1 мл гири 10,20, 50 мг
    1 мг гири 100,200 мг
    2 мг гири 500 мг
    3 мг гири 1 г
    4 мг гири 2 г
    6 мг гири 5 г
    8 мг гири 10 г
    12 мг гири 20 г
    20 мг гири 50 г
    30 мг гири 100 г
    40 мг штангенциркуль 150 мм 0.1 мм
    0.05 мм микрометр 25 мм 0.01 мм
    0.005 мм динамометр 4
    Н 0.1
    Н
    0.05 Н весы учебные 200 г
    0.1 г
    Секундомер 0-30 мин
    0.2 с
    1с за 30 мин барометр-анероид 720-780 мм рт.ст.
    1 мм рт.ст
    3 мм рт.ст термометр лабораторный
    0-100 градусов С
    1 градус
    1 градус амперметр школьный
    2 А 0.1
    А
    0.08 А вольтметр школьный
    6 В 0.2
    В
    0.16 В
    Класс точности электроизмерительных приборов
    Стрелочные электроизмерительные приборы по допустимым значениям погрешностям делятся на классы точности, которые обозначены на шкалах приборов числами 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс точности прприбора показывает, сколько процентов составляет абсолютная погрешность от всей шкалы прибора. пр = (
    иА/Амакс)*100% .
    Например абсолютная инструментальная погрешность прибора класса 2,5 составляет 2,5% от его шкалы.
    Если известен класс точности прибора и его шкала, то можно определить абсолютную инструментальную погрешность измерения иА=(
    пр * Амакс)/100.
    Для повышения точности измерения стрелочным электроизмерительным прибором надо выбирать прибор с такой шкалой, чтобы в процессе измерения располагались во второй половине шкалы прибора.

    66
    Погрешность отсчета
    Погрешность отсчета получается от недостаточно точного отсчитывания показаний средств измерений.
    В большинстве случаев абсолютную погрешность отсчета принимают равной половине цены деления. Исключения составляют измерения стрелочными часами
    (стрелки передвигаются рывками).
    Абсолютную погрешность отсчета принято обозначать оА
    Полная абсолютная погрешность прямых измерений
    При выполнении прямых измерений физической величины А нужно оценивать следующие погрешности: иА,
    оА и сА (случайную). Конечно, иные источники ошибок, связанные с неправильной установкой приборов, несовмещение начального положения стрелки прибора с 0 и пр. должны быть исключены.
    Полная абсолютная погрешность прямого измерения должна включать в себя все три вида погрешностей.
    Если случайная погрешность мала по сравнению с наименьшим значением, которое может быть измерено данным средством измерения (по сравнению с ценой деления), то ее можно пренебречь и тогда для определения значения физической величины достаточно одного измерения. В противном случае теория вероятностей рекомендует находить результат измерения как среднее арифметическое значение результатов всей серии многократных измерений, погрешность результата вычислять методом математической статистики. Знание этих методов выходит за пределы школьной программы.
    Запись окончательного результата прямого измерения
    Окончательный результат измерения физической величины А следует записывать в такой форме;
    А=Апр+
    А,
     А/Апр)*100%.
    Апр- значение физической величины, полученное экспериментально, если измерение проводилось многократно, то среднее арифметическое этих измерений.
    А- полная абсолютная погрешность прямого измерения.
    Абсолютную погрешность обычно выражают одной значащей цифрой.
    Пример: L=(7,9 + 0,1) мм,
     
    Погрешности косвенных измерений
    При обработке результатов косвенных измерений физической величины, связанной функционально с физическими величинами А, В и С, которые измеряются прямым способом, сначала определяют относительную погрешность косвенного измерения
     Х/Хпр, пользуясь формулами, приведенными в таблице (без доказательств).
    Абсолютную погрешность определяется по формуле Х=Хпр   где выражается десятичной дробью, а не в процентах.
    Окончательный результат записывается так же, как и в случае прямых измерений.

    67
    Изменение погрешности средств измерений во время их эксплуатации
    Как бы тщательно ни был изготовлен и отрегулирован прибор к моменту выпуска его па приборостроительном заводе, с течением времени в элементах схемы и механизме неизбежно протекают разнообразные процессы старения к погрешность его неуклонно возрастает. Поэтому нормирование гарантированных в паспорте СИ пределов допускаемой погрешности производится заводом-изготовителем с 1,25— 2,5-кратным запасом на старение. Такое превышение пределов допускаемой погрешности над фактическим значением погрешности СИ в момент их выпуска с производства или из ремонта является по существу единственным практическим способом обеспечения долговременной метрологической стабильности средств измерений.
    Это обстоятельство должно быть четко известно потребителю средств измерений, так как его приходится принимать во внимание при решении многих вопросов организации процессов измерений, поддержания СИ в работоспособном состоянии, оценки допускаемых при измерении погрешностей и т. д,
    У нового, только что изготовленного прибора полоса его погрешностей располагается симметрично относительно нуля в границах ±0,09%. Систематическая погрешность отсутствует, так как она устранена благодаря только что проведенной на заводе регулировке или градуировке шкалы прибора, а случайная погрешность составляет одну пятую часть от нормированного предела.
    Изменение погрешности с возрастом прибора, наблюдаемое при последующих ежегодных поверках, происходит в виде прогрессирующего смещения и поворота полосы погрешностей, т. е. в виде непрерывного возрастания систематической составляющей погрешности прибора, в то время как размер случайной составляющей определяется шириной полосы погрешностей и остается практически неизменным.
    Аналогичный характер имеет и процесс накопления прогрессирующей погрешности с возрастом цифровых приборов и измерительных каналов измерительных информационных систем (ИИС) или измерительно-вычислительных комплексов (ИВК).
    Как правило, ИИС и ИВК выполняются достаточно высококачественно, однако накопление прогрессирующей погрешности приводит, как и у других СИ к смещению и повороту их полосы погрешностей, т. е, к постепенному расходованию запаса погрешности, созданного при изготовлении.
    Таким образом, характер проявления прогрессирующей погрешности с возрастом
    СИ является единым для всех СИ и пользователь средств измерений не может его игнорировать.
    Возрастающая со временем прогрессирующая погрешность СИ для каждого конкретного результата измерения является систематической. На протяжении ремонтного интервала она возрастает.
    Индивидуальная оценка погрешностей всех результатов прямые однократных измерений особенно важна при автоматизации измерений, когда эти результаты без участия экспериментатора вводятся в ЭВМ и используются для дальнейших вычислений,
    При ручных измерениях экспериментатор интуитивно оценивает качество получаемых данных (по наблюдаемому разбросу по тому, получен ли результат в конце шкалы прибора или на первых ее отметках, и другим признакам). При автоматических измерениях такой субъективный контроль отсутствует.
    Однако использование ИВК открывает возможность автоматического вычисления погрешности для каждого отдельного однократного измерения по приведенным выше простейшим формулам. Благодаря простота этих вычислений они занимают очень малую часть машинного времени, а исходные данные (метрологические характеристики измерительных каналов) требуют ничтожную часть памяти ЭВМ. Итог же получается очень эффективным — каждой выводимый на печать результат измерений в соседнем

    68 столице таблицы снабжается указанием погрешности с которой он получен, или границами интервала его неопределенности.
    Сообщаемый потребителю интервал неопределенности каждого из полученных результатов оперативно информирует его о качестве измерений, хотя, строго говоря, вычисленная по нормируемым метрологическим характеристикам СИ погрешность результата может быть как больше, так и меньше ее действительного значения.
    При использовании новых, только что изготовленных СИ в зависимости от размера запаса на старение вычисленная погрешность может быть в 2,5—1,25 раза больше ее фактического значения и приближается к нему только за конце межремонтного интервала.
    А меньше может быть потому, что погрешность результата измерения определяется не столько инструментальной погрешностью СИ, но и методическими погрешностями, допускаемыми самим экспериментатором. Анализ размера методических погрешностей лежит на ответственности экспериментатора.
    Исключение прогрессирующих погрешностей. Скорость изменения во времени прогрессирующих погрешностей носит случайный характер. Поэтому методом обнаружения их накопившихся значений является поверка приборов или измерительных каналов ИИС по образцовым сигналам и мерам. При этом исключение прогрессирующих погрешностей может выполняться как вручную, так и автоматически.
    Приборы с не стабильной во времени чувствительностью (электронные, цифровые приборы, потенциометры и т. п.) имеют, кроме корректора нуля, также приспособления для проверки и коррекции чувствительности. Казалось бы что в результате этих двух операций как аддитивные, так и мультипликативные погрешности устраняются и остается лишь случайная составляющая погрешности. Но это не совсем так.
    Во-первых, у многих приборов есть локальные отклонения их характеристики от номинальной. Поэтому при совмещении их характеристики с номинальной в двух точках
    (в пуле и в конце или в другой точке диапазона измерений) она может отклоняться от этой прямой в остальных точках диапазона и возникающая погрешность будет повторяться при каждом измерении т, е. является систематической.
    Во-вторых, производя коррекцию нуля или чувствительности, мы пользуемся для этого показаниями того же самого прибора с присущей ему случайной погрешностью, т, е, фиксируем данную реализацию случайной составляющей в качестве систематической составляющей для последующих измерений, Вследствие этого размер остаточной систематической составляющей погрешности прибора всегда имеет тот же порядок, что н случайная составляющая погрешности.
    Такая коррекция исключает все накопившиеся прогрессирующие погрешности вне зависимости от причин их возникновения, Но после проведения коррекции идет новое накопление погрешностей. Поэтому для поддержания погрешности в определенных пределах операция коррекции должна периодически повторяться. Путем ежегодных поверок поддерживается точность всех средств измерений. Если период поверок уменьшить до одного дня, часа, минуты или секунды, то точность можно существенно повысить, но для этого весь процесс - коррекции должен быть полностью автоматизирован. Однако необходимо иметь в виду, что исключение прогрессирующих погрешностей сопровождается удвоением дисперсии случайных погрешностей.
    Для проверки этого соотношения в поверочной лаборатории ЛПЗО «Электросила» был поставлен следующий эксперимент. Опытному доверителю было предложено провести многократную поверку прибора на одной и той же числовой отметке шкалы один раз, устанавливая заново корректором указатель на нулевую отметку перед каждой поверкой, а другой раз — с однажды установленным и заклеенным корректором. Во втором случае дисперсия отсчетов по образцовому потенциометру оказалась ровно в два раза меньшей, чем в первом. Следовательно, устанавливая каждый раз заново указатель на нулевую отметку, поверитель вносит точно такую же случайную погрешность, какая характерна для данного прибора, и общая дисперсия удваивается. Это особенно важно

    69 иметь в виду при использовании методов автоматической коррекции. Поэтому вопрос о возможном снижении погрешности результатов измерения требует анализа соотношения случайных и систематических составляющих погрешностей.
    Контрольные вопросы
    1. Классификация погрешностей измерений.
    2. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию « 3 сигма».
    3. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию Романовского.
    4. Выявление и исключение грубых погрешностей по критерию Шовине.
    5. Качество измерений, понятие о сходимости и воспроизводимости результатов измерений (испытаний).
    Литература: /4/ гл.2.
    Практическая работа № 4
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   28


    написать администратору сайта