Оглавление (стр. 7 )

Во многих случаях систематическую погрешность в целом можно представить как сумму двух составляющих аддитивной Δа и мультипликативной Δм.

Аддитивные - погрешности в зависимости от изменения измеряемой величины (погрешность нуля). Мультипликативная -  линейно изменяется.

Такой подход позволяет легко скомпенсировать влияние систематической погрешности на результат измерения путем введения раздельных поправочных коэффициентов для каждой из этих двух составляющих.

В реальных прборах	Усилитель напряжения	Мультипликативная погрешность

Систематические погрешности могут быть исключены устранением самих источников погрешностей (правильным расположением средств измерения, можно вводить поправки).

Систематические погрешности находят при поверке и аттестации образцовых приборов измерением наперед заданных значений измеряемой величины в нескольких точках шкалы. В результате строится кривая или таблица погрешностей, которая используется для опред елен ия поправок. Поправка в каждой точке шкалы числено равна системат ической погрешности и обратна ей по знаку, поэтому при определении действительного значени я измеряемой  вел ичины поправку следует прибавить к показанию прибора.

Случайная погрешность – это составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Наличие случайных погрешностей выявляется при проведении ряда измерений постоянной физической величины, когда оказывается, что результаты измерений не совпадают друг с другом. Часто случайные погрешности возникают из-за одновременного действия многих независимых причин, каждая из которых в отдельности слабо влияет на результат измерения.

Во многих случаях влияние случайных погрешностей можно уменьшить путем выполнения многократных измерений с последующей статистической обработкой полученных результатов. Случайные погрешности нельзя устранить опытным путём, но их влияние на результат можно уменьшить путём обработки результатов методами теоретической вероятности.

Полным описанием случайной величины являются законы распределения вероятностей случайной величины. Закон распределения – соотношение устанавливающее связь между возможными значениями величины и соответствующими (или вероятностными).

Нормальный закон распределения (Гаусса). Он основан на двух аксиомах Гаусса: 1) при большом числе измерений погрешности одинаковые по величине и различные по знаку встречаются одинаково часто. 2) Малые погрешности встречаются чаще чем большие.

Основная особенность случайной погрешности заключается в том, что она случайно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

В общем случае погрешность является случайной функцией времени, которая отличается от классических функций математического анализа тем, что нельзя сказать, какое значение она примет в момент времени ti.

В некоторых случаях оказывается, что результат одного измерения резко отличается от результатов других измерений, выполненных при тех же контролируемых условиях. В этом случае говорят о грубой погрешности (промахе измерения). Причиной могут послужить ошибка оператора, возникновение сильной кратковременной помехи, толчок, нарушение электрического контакта и т. д. Такой результат, содержащий грубую погрешность необходимо выявить, исключить и не учитывать при дальнейшей статистической обработке результатов измерений.

В зависимости от изменении во времени измеряемые величины различают статические и динамические погрешности.

Статические погрешности – погрешности при измерениях постоянных во времени величин.

Динамические погрешности  обуславливаются инерционными св ойствами ср едств измерен ий и появляются при измерении переменных во времени величин

Пример:

В точку попасть нельзя, это и есть динамическая погрешность. Статическая погрешность - ширина линии на осциллограмме.

10. Способы повышения точности измерений.

Регулировка средств измерений. В  общем  случае в  конструкции  измерительного  прибора  должны  быть  предусмотрены  два  регулировочных  узла:  регулировка  нуля  и  регулировка  чувствительности.  Регулировкой  нуля  уменьшают  влияние  аддитивной  погрешности,  постоянной  для  каждой  точки  шкалы,  а  регулировкой  чувствительности  уменьшают  мультипликативные  погрешности,  меняющиеся  линейно с изменением  измеряемой  величины.

Калибровка средств измерений. Кал ибровка - способ поверки измерительных средст в, заключающийся в срав нении различных мер, их сочетании  или отметок шкал многозначных мер в различных ко мбинация х и вычислении по ре зультатам эт их сравнений значений отдельных мер или от мето к шкал (или поправок к ним), исходя и з известного значения одной из них. В результате срав нения получают систему ур авнений, решив кото рую наход ят действительные значения мер.

11. Классы точности аналоговых и цифровых измерительных приборов.

Классы точности средств измерений.

Класс точности средства измерений – это обобщенная  характеристика  средств  измерений,  определяемая  пределами  допускаемых  основных  и  дополнительных  погрешностей,  а  также  рядом  других свойств,  влияющих  на  точность  измерений  Класс точности определяет максимальную абсолютную погрешность, которая может иметь место при измерениях данным средством на выбранном пределе шкалы, т. е. характеризует зону неопределенности для измеренной величины. Класс  точности  не  распространяется  на  средства  измерений,  для  которых  предусматриваются  раздельные  нормы  на  систематическую  и  номинальные  функции  влияния,  а  измерения  проводятся  без  введения поправок  на  влияющие  величины.  Класс  точности  не  устанавливается  и  на  средства  измерений,  для  которых  существенное  значение  имеет  динамическая  погрешность.

Для  остальных  средств  измерений  обозначение  классов  точности  вводится  в  зависимости  от  способов  задания  пределов  допускаемой  основной  погрешности.

Обозначение классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативно-технических документах. В этой же документации должна быть ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности для этого типа средств измерения.

Пределы  допускаемой  приведенной основной  погрешности для средств измерений с равномерной, практически равномерной и степенной шкалой (нулевое значение находится на краю или вне диапазона измерений) нормируются  в  виде  одночленной  формулы γ = Δ/ ХN= ± р, где  число  р  выбирается  из  ряда  р= 1×10n; 1,5×10n;1,6×10n 2×10n; 2,5×10n; 4×10n; 5×10n; 6×10n;  (n= 1; 0; -1; -2; и т. д.), XN - верхний предел измерений. Если при тех же условиях нулевое значение находится внутри предела измерений, то XN соответствует большему из модулей пределов измерений.

Пределы допускаемой относительной  основной  погрешности  могут  нормироваться  либо  одночленной  формулой: δ  = Δ/ Х= ± q; либо  двучленной  формулой:

δ = Δ/ Х= ± [ c + d ( | Xk /X |- 1) ]; где Хк - конечное  значение  диапазона  измерений  или  диапазона  значений,  воспроизводимого  многозначной  мерой  величины,  а  постоянные  числа  q, c, d выбираются  из  того  же  ряда,  что  и  число р.

Обозначение класса точности может сопровождаться применением дополнительных условных знаков. Так например, отметка снизу (; и т. п. ) означает, что у измерительных приборов этого типа с существенно неравномерной шкалой значение измеряемой величины не может отличатся от того, что показывает указатель отсчетного устройства, более, чем на указанное число процентов от всей длины шкалы или ее части, соответствующей диапазону  измерений.  Заключение  чисел в  окружность  (например,    и т. п.) означает, что проценты исчисляются непосредственно от того значения, которое показывает указатель.

12. Поверка измерительных приборов.

Поверка и калибровка средств измерений. Поверочные схемы. 30

Поверка средства измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Средства измерений, подлежащие метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при продаже и выдаче на прокат, а также при эксплуатации.

Поверка проводится физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя в соответствии с правилами ПР 50.2.012-94 "ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений", по нормативным документам, утверждаемым по результатам испытаний с целью утверждения типа. Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается "Свидетельство о поверке". Если по результатам поверки средство измерений признано не пригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) "Свидетельство о поверке" аннулируются и выписывается "Извещение о непригодности" или делается соответствующая запись в технической документации.