Погрешности, их виды. Качество измерений

Метрологические показатели средств измерения.

Отсчетное устройство (шкала и стрелка) - часть конст­рукции средства измерения, предназначенная для отсчета по­казаний. Может быть в виде шкалы, указателя, дисплея, экрана осциллографа и т.п. Шкала - часть конструкции отсчетного ус­тройства, состоящая из отметок и чисел, соответствующих пос­ледовательным значениям измеряемой величины. Отметки мо­гут быть в виде черточек, точек, зубцов и пр. Указатели могут быть в виде каплевидных, ножевидных и световых стрелок.

Шкалы делятся на односторонние («О» находится справа или слева, в начале шкалы) и двусторонние («О» смещен от начала шкалы; если «О» находится в центре шкалы, шкала называется симметричной).

Деление - это расстояние между двумя соседними отмет­ками шкалы.

Шкалы имеют следующие характеристики:

• количество делений;

• длина деления (расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок ( штрихов, точек) шкалы;

• цена деления (разность значений величин, соответствующих
двум соседним отметкам шкалы);

• диапазон показаний (область значений шкалы, ограниченная
начальным и конечным значениями, то есть наибольшим и наименьшим значениями измеряемой величины);

• диапазон измерений (область значений величин, для кото­рой нормирована предельная допустимая погрешность);

• пределы измерений (наибольшее или наименьшее значение
диапазона измерения).

 

Погрешность измерений - отклонение значений величины, найденной путем измерения, от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Погрешность прибора – это разность между показанием прибора и

истинным (действительным) значением измеряемой величины.

Разница между погрешностью измерения и погрешностью прибора заключается в том, что погрешность прибора связана с определенными условиями его поверки.

Виды погрешностей:

I. По способу выражения:

1. абсолютная погрешность (∆) - разность между показаниями прибора х_п и истинным значением измеряемой величины – ∆ = х_п-х;

2. относительная погрешность δ - отношение абсолютной погрешности прибора к истинному (действительному) значению измеряемой величины – δ = ∆/х (может быть выражена в процентах);

3. Приведенная погрешность прибора - отношение абсолютной погрешности прибора к нормирующему зна­чению –

γ = [±∆ /х_норм ]∙100

В соответствии с ГОСТ 8.401-80 х_норм принимается равным:

· большему из пределов измерений или большему из модулей
пределов измерений для СИ с равномерной или степенной
шкалой, если нулевая отметка находится на краю или вне
диапазона измерений;

· арифметической сумме модулей пределов измерений, если
нулевая отметка находится внутри диапазона измерений;

· установленному номинальному значению для СИ с установленным номинальным значением измеряемой величины;

· всей длине шкалы для приборов с существенно неравномер­ной шкалой, при этом абсолютные погрешности также выра­жают в

Во всех остальных случаях нормирующее значение устанав­ливается стандартами для видов СИ.

II. По характеру проявления:

1. систематическая погрешность - погрешность, которая неза­висимо от количества проводимых измерений остается неизменной или изменяется закономерно;

2. случайная погрешность - погрешность, изменения которой
при проведении повторных измерений носит случайных характер;

o инструментальная погрешность - погрешность инструмен­та (прибора), с помощью которого проводятся измерения;

o методическая погрешность - погрешность, возникшая благодаря выбору данного метода измерения;

111. В зависимости от условий измерения:

· статическая составляющая погрешности - погрешность средства измерения при статическом режиме работы;

· динамическая составляющая погрешности - погрешность
средства измерения при динамическом режиме работы (мо­жет носить случайный характер).

Погрешность меры характеризует отличие номинального значения меры от истинного значения воспроизводимой ею ве­личины.

Погрешность прибора - отличие показаний прибора от ис­тинного или действительного значения измеряемой величины.

Качество измерения, или точность измерения - близость к нулю систематических погрешностей результатов (т.е. таких погрешностей, которые остаются постоянными или закономер­но изменяются при повторных измерениях одной и той же вели­чины). Правильность измерений зависит от того, насколько были верны средства измерений, используемые при эксперименте. Наличие погрешности ограничивает достоверность измерений, так как вносит ограничение в число достоверных значащих цифр числового значения измеряемой величины и определяет точ­ность измерений.