Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.

Систематическую ошибку нельзя устранить повторными измерениями. Её устраняют либо с помощью поправок, либо «улучшением» эксперимента.

Грубая погрешность — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).Надо отметить, что деление погрешностей на случайные и систематические достаточно условно. Например, ошибка округления при определенных условиях может носить характер как случайной, так и систематической ошибки.

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции:

классификация измерений, погрешности измерений.

Вопросы для самоконтроля

1 Что изучает дисциплина «Теория и техника теплотехнического эксперимента»?

2 Что понимают под точностью теплотехнических измерений?

3 Как классифицируют погрешности?

4 Что называется абсолютной погрешностью?

5 Что называют оценкой погрешности?

6 Какая погрешность называется относительной?

7 Какая погрешность называется систематической?

8 Какая погрешность называется случайной?

9 Какая погрешность называется грубой?

10 Что называется классом точности?

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рекомендуемая литература

Краткий справочник по теплотехническим измерениям. -  М.: Энергоатомиздат,1990. – 320 с.

Теплотехнические измерения  и приборы. – М.: Энергия, 1978. – 704 с. 

Тепло – и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общей ред. и . – М.: издательство МЭИ, 2007. – 564 с.

Электронная энциклопедия энергетики.

Модуль 1. Средства измерения и приборы

Лекция 2

(1 час; 2 неделя)

Тема. Сведения о средствах измерений

Вопросы

1 Классификация средств измерений.

2 Структурные схемы измерительных устройств.

3 Статические и динамические характеристики и параметры измерительных устройств.

4 Погрешности измерительных устройств.

5 Реальные и номинальные функции преобразования.

6 Нормирование метрологических характеристик.

7 Надежность средств измерений.

8 Измерительные системы, структурные схемы и метрологические характеристики систем. 

Средствами измерения называют технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики – характеристики свойств измерений, оказывающие влияние на результат и погрешности измерений.

Основными видами средств измерений являются меры, измери­тельные приборы, измерительные преобразователи и измерительные устройства.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизве­дения физической величины заданного размера. Например, гиря есть мера массы; измерительный резистор – мера электрического сопротивления; температурная лампа является мерой яркостной или цветовой температуры.

Измерительным прибором называют средство измерений, пред­назначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюда­телем.

Измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины, называют аналого­вым измерительным прибором. Если показания прибора, автомати­чески вырабатывающего дискретные сигналы измерительной инфор­мации, представлены в цифровой форме, прибор называют цифровым.

Показывающим измерительным прибором называют прибор, до­пускающий только отсчитывание показаний. Если в измеритель­ном приборе предусмотрена регистрация показаний, то его называют регистрирующим.

Самопишущим измерительным прибором называют регистрирую­щий прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы. Регистрирующий прибор, в котором предусмотрено печа­тание показаний в цифровой форме, называют печатающим.

Измерительным прибором прямого действия называют прибор, в котором предусмотрено одно или несколько преобразований сиг­нала измерительной информации в одном направлении, т. е. без применения обратной связи, например, показывающий манометр, ртутно-стеклянный термометр.

Измерительный прибор, в котором подводимая величина подвер­гается интегрированию по времени или по другой независимой пере­менной, называют интегрирующим измерительным прибором.

Измерительным преобразователем называют средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обра­ботки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Измерительные преобразователи в за­висимости от их назначения и функций могут быть подразде­лены на первичные, промежуточные, передающие, масштабные и другие.

Первичным преобразователем называют измерительный преобра­зователь, к которому подведена измеряемая величина, т. е. первый в измерительной цепи. В качестве примера можно привести термо­электрический термометр, термометр сопротивления, сужающее устройство расходомера. Измерительный преобразователь, занимающий в измерительной цепи место после первичного, называют промежуточным.

Передающим измерительным преобразователем называют изме­рительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

Масштабным измерительным преобразователем называют измерительный преобразователь, предназначенный для изменения вели­чины в заданное число раз, например, измерительный трансформатор тока, делитель напряжения, измерительный усилитель и т. п.

Измерительными устройствами называют средства измерений, состоящие из измерительных приборов и измерительных преобразо­вателей. Измерительные устройства в зависимости от их назначения и функций, могут быть подразделены на первичные и промежуточные измерительные устройства (приборы).

Под первичным измерительным устройством (первичным прибо­ром) понимают средство измерений, к которому подведена измеряе­мая величина. Промежуточным измерительным устройством (про­межуточным прибором) называют средство измерений, к которому подведен выходной сигнал первичного преобразователя (например, перепад давления, создаваемый сужающим устройством). Первич­ные и промежуточные приборы, снабженные передающими преобра­зователями, могут быть выполнены с отсчетными устройствами или без них.

Вторичными измерительными устройствами (вторичными прибо­рами) называют средства измерений, которые предназначены для работы в комплекте с первичными или промежуточными приборами, а также с некоторыми видами первичных и промежуточных преобра­зователей.

Кроме рассмотренных средств измерений применяются более сложные измерительные устройства автоматического действия – так называемые измерительные информационные системы. Под такими системами понимаются устройства с автоматическим много­канальным (во многих точках) измерением, а в некоторых случаях и обработкой информации по некоторому заданному алгоритму.

Следует отметить, что одним из важных признаков новых разра­боток средств измерений и элементов для устройств автоматизации (автоматического контроля, регулирования и управления) является унификация выходных и входных сигналов преобразователей, пер­вичных, промежуточных и вторичных приборов. Унификация вы­ходных и входных сигналов обеспечивает взаимозаменяемость средств измерений, позволяет сократить разновидность вторичных измерительных устройств. Кроме того, унифицированные приборы и элементы существенно повышают надежность действия устройств автоматизации и открывают широкие перспективы применения информационно-вычислительных машин.

Создание унифицированных средств измерений реализуется в Государственной системе промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП). Эта система строится по блочно-модульному принципу и делиться на три ветви, объединяющие приборы с пневматическим, электрическим постоянного и переменного тока и электрическим частотным выходным и входным сигналами.

Все средства измерений, независимо от их конкретного исполнения, обладают рядом общих свойств, необходимых для выполнения ими их функционального назначения. 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. Ниже приведена номенклатура метрологических характеристик:

    Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений:
      Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с наименованной 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.)

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции:

статические и динамические характеристики, измерительные системы, структурные схемы и метрологические характеристики систем.

Вопросы для самоконтроля

1 Что называется средством измерения?

2 Что понимают под погрешностью измерительных устройств?

3 Что понимают под метрологическими характеристиками?

4 Что называется измерительной системой?

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16