![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Классификация погрешностей измерения
1. По форме представления погрешности делятся на: - абсолютные; - относительные; - приведенные. Абсолютная погрешность измерений D, выражаемая в единицах измеряемой величины, представляется разностью между измеренным и истинным (действительным) значениями измеряемой величины (формула 2):
Относительная погрешность
Обычно относительная погрешность выражается в процентах. Приведенная погрешность
Нормирующее значение в зависимости от типа измерительного прибора принимается равным верхнему пределу измерений (в случае, если нижний предел - нулевое значение односторонней шкалы прибора). В случае двухзначной шкалы прибора (рисунок 1) нормирующее значение хн = 60, т. е. отнесено к диапазону измерений.
Рисунок 1 – Шкала измерений СИ
2. По характеру изменения результатов при повторных измерениях погрешности делятся на: - систематические; - случайные. Систематическими называются погрешности, которые при повторных измерениях остаются постоянными или, изменяются закономерно, обычно, прогрессируя. Постоянные систематические погрешности свидетельствуют, прежде всего, о высоких или недостаточных показателях метрологической надежности применяемого средства измерений и могут быть устранены (учтены) предусмотренными аппаратурными методами коррекции или введением поправок в результаты измерений. Одной из распространенных систематических погрешностей является погрешность градуировки (погрешность нанесения делений на шкалу измерительного прибора). Постоянные систематические погрешности в случае, когда они известны и значения их в виде поправок указаны в нормативно-технической документации на средство измерений, учитываются в каждом из результатов измерений. При этом поправка на систематическую погрешность, вводимая в результат измерений, равна ей по абсолютному значению и противоположна по знаку. Закономерно изменяющиеся систематические погрешности, возрастающие со временем эксплуатации средства измерений, называются прогрессирующими систематическими погрешностями. Они вызываются процессами старения узлов (комплектующих изделий) средства измерений (микросхем, резисторов, конденсаторов, и др.). Случайными называются погрешности, изменяющиеся при повторных измерениях непредвиденно, случайным образом. В процессе любого измерения присутствуют многочисленные влияющие величины (наряду с такими важными, как температура, давление, влажность, напряжение электрической цепи), учесть которые практически невозможно, но их совместное воздействие (случайная комбинация воздействий) сказывается на получении результатов измерений, а, следовательно, и на погрешности измерений. В связи с этим до проведения измерений предсказать значение случайной погрешности невозможно. Случайная погрешность, в отличие от систематической, не может быть исключена из результата измерения. Ее влияние можно уменьшить с помощью многократных измерений искомой величины с последующим определением характеристик случайной погрешности методами математической статистики. К случайным погрешностям в большинстве случаев относятся и так называемые грубые погрешности (промахи), характерные значительным превышением над ожидаемой (указанной в нормативно-технической документации на средство измерений) погрешностью с учетом данных условий измерений. Источником грубой погрешности чаще всего является неправильный отсчет показаний прибора. Близость к нулю случайных погрешностей измерений называется сходимостью измерений. 3. По причине возникновения погрешности делятся на: - инструментальные; - методические; - субъективные. Инструментальная (приборная, аппаратурная) погрешность - погрешность средства измерений, определяемая несовершенством средств измерений, конструктивно-технологическими особенностями средства измерений и влиянием внешних условий. К инструментальным погрешностям обычно относят также помехи на входе средства измерений, вызываемые его подключением к объекту измерений. Инструментальная погрешность является одной из наиболее ощутимых составляющих погрешности, причем некоторые из инструментальных погрешностей являются систематическими, другие - случайными (например, за счет нестабильности параметров комплектующих изделий, входящих в измерительные цепи прибора). Методическая погрешность - составляющая погрешности, обусловленная несовершенством, недостатками примененного в средстве измерений метода измерений и упрощений при построении конструкции средства измерений, в том числе математических зависимостей. Например, при измерениях параметров электрических цепей (сопротивлений, емкостей, индуктивностей) мостовыми методами возникает методическая погрешность из-за не учета соответствующих параметров (сопротивлений, емкостей, индуктивностей) соединительных проводов. К методическим погрешностям относится и невозможность идеального воспроизведения модели объекта измерений. В большинстве случаев эти погрешности «действуют» регулярно, т. е. относятся к систематическим. Субъективная (личная) погрешность - в узком смысле погрешность отсчитывания. Возникает вследствие индивидуальных особенностей (степень внимательности, сосредоточенности, подготовленности) операторов, производящих измерения. Эти погрешности практически отсутствуют при использовании автоматических или автоматизированных средств измерений. В большинстве случаев, субъективные погрешности относятся к случайным, при этом, некоторые из них, относящиеся к личности оператора, могут быть систематическими. 4. По условиям проведения измерений погрешности делятся, на: - основные; - дополнительные. Основной называется погрешность, соответствующая нормальным условиям применения средства измерений. Эти условия устанавливаются нормативно-техническими документами на виды средств измерений или отдельные их типы. Установление условий применения и особенно нормальных условий является весьма важным для обеспечения единообразия метрологических характеристик средств измерений. Дополнительной погрешностью средства измерений называется погрешность, возникающая вследствие отклонений одной из влияющих величин от нормального значения (или «выхода» значений влияющей величины за пределы нормальной области значений). 5. По характеру изменения физической величины погрешности делятся на: - статические; - динамические. Статическая погрешность - это погрешность средств измерений в случае, когда измеряемая величина за время измерений не изменяется. Динамическая погрешность представляется разностью между погрешностью средства измерений в динамическом режиме и его статической погрешностью, соответствующей значению величины в данный момент времени. Существо возникновения динамической погрешности состоит в том, что не идеальность динамических характеристик средства измерений (запаздывание в передаче сигнала, искажение его формы и др.) приводит к несоответствию значений измеряемой величины на входе и выходе средства измерений в данный момент времени. Динамические погрешности по причине возникновения относятся к инструментальным.
|