4 Основні визначення і математичні співвідношення

Істинне значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеально відображало б певну властивість об'єкта.

Дійсне значення фізичної величини - значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки наближене до істинного значення, що його можна використати замість істинного для даної мети.

Сигнал вимірювальної інформації - сигнал, який представляє вимірювальну інформацію на виході засобу вимірювань.

Засіб вимірювальної техніки (ЗВТ) - технічний засіб, який застосовується під час вимірювань і має нормовані метрологічні характеристики.

Ціна поділки шкали - різниця значень вимірюваної величини, що відповідає двом сусіднім позначкам шкали.

Діапазон показів - інтервал значень вимірювальної величини, який обмежений початковим та кінцевим її значеннями.

Коефіцієнт перетворення вимірювального перетворювача - відношення сигналу на виході вимірювального перетворювача, до сигналу, який викликає його на вході перетворювача.

Чутливість вимірювального перетворювача - відношення зміни вихідної величини вимірювального перетворювача до зміни вхідної величини, що її викликає.

Абсолютна похибка вимірювання () - різниця між результатом вимірювання та умовно істинним значенням вимірюваної величини.

Відносна похибка вимірювання () - Відношення абсолютної похибки вимірювання до умовно істинного значення вимірювальної величини.

Похибка засобу вимірювань зведена () - відношення абсолютної похибки засобу вимірювань до нормованого значення. Нормованим значенням називають умовно прийняте значення фізичної величини. Звичайно, за нормоване значення приймають кінцеві значення діапазону вимірювань.

Систематична похибка вимірювання c - складова похибки, що залишається сталою або прогнозовано змінюється у ряді вимірювань тієї ж величини.

Випадкова похибка вимірювання - складова похибки, що непрогнозовано змінюється в ряді вимірювань тієї ж величини.

Основна похибка ЗВТ - похибка засобу вимірювальної техніки за нормальних умов його використання.

Границя допустимої похибки ЗВТ - найбільше значення, без урахування знаку, похибки засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань), за яким цей засіб ще може бути визнаний придатним до застосування.

Клас точності ЗВТ () - узагальнена характеристика засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань), що визначається границями його допустимих основної і додаткової похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентуються.

Слід підкреслити, що клас точності характеризує тільки точність засобів вимірювання, але не є безпосереднім показником точності вимірювань, що виконуються за допомогою цих засобів.

Похибки вимірювань алогічно розглянутим раніше похибкам ЗСТ підрозділяються на абсолютні, відносні, систематичні, випадкові та надмірні.

Погрішність засобу вимірювання – складова погрішності вимірювання, яка викликана недосконалістю засобу.

Методична похибка вимірювання - складова похибки вимірювання, що зумовлена неадекватністю об'єкта вимірювання та його моделі, прийнятою при вимірюванні.

Поправка - значення величини, що алгебрично додається до результату вимірювання з метою вилучення систематичної похибки.

Непряме вимірювання - вимірювання, у якому значення однієї чи декількох вимірювальних величин y знаходять після перетворення роду величини чи обчислення за відомими залежностями їх від декількох аргументів x_i, що вимірюються прямо.

(4.1)

Якщо величини x_i незалежні одна від одної, те залежність похибки _y від похибок вхідних величин _xi визначається за формулою [6]

, (4.2)

де - коефіцієнт впливу, що визначається як часткова похідна з функції (4.1) по кожній незалежній змінній x_i ;

Вираз для похибки зберігає свій вигляд незалежно від того, чи є _xi середньої квадратичної чи граничної похибкою, тільки результат буде представляти відповідно середню квадратичну чи граничну похибку.

Якщо вимірювання здійснюється комплектом ЗВТ, те сумарна похибка вимірів також знаходиться за формулою (4.2). Однак, у цьому випадку всі коефіцієнти впливу рівні 1, а в якості незалежних змінних підставляються значення класів точності ЗВТ або значення відносної похибки величини, що вимірюється. В результаті розрахунку отримається клас точності комплекту ЗВТ або відносна похибка вимірювання, відповідно.

Абсолютна похибка засобу вимірювальної техніки може бути розрахована на підставі його класу точності і робочого діапазону:

, (4.3)

де  - клас точності ЗВТ, Nв Nн – верхня та нижня, відповідно, межі діапазону вимірювання ЗВТ.