5. Способи нормування метрологічних характеристик

Межі допустимих основної і додаткової погрішностей виражають в абсолютній, відносній і приведеній формах. Спосіб виразу погрішностей залежить від характеру її зміни по діапазону вимірювання.

Аддитивна погрішність не залежить від значення величини, що виміряється, і результат вимірювання завжди більше або менше на одну і ту ж величину. Аддитивна погрішність може бути систематичною і випадковою.

В випадку, якщо аддитивна погрішність є випадковою, то її неможливо відкоригувати і реальне значення фізичної величини утворює смугу погрішності. Для визначення реального значення необхідно використовувати математичні методи фільтрації.

Мультиплікативна погрішність залежить від значення величини, що виміряється, і часто називається погрішністю чутливості. Якщо в ВТ аддитивна погрішність істотно перевищує мультиплікативну, то в цілому це ВТ достатньо відкалібрувати абсолютною погрішністю . У ВТ, де переважає мультиплікативна погрішність, для калібрування зручніше встановлювати межу відносної погрішності, що допускається, тому що це значення в межах діапазону буде постійним. Відносною погрішністю калібрують практично всіВТ електричних величин, навіть цифрові.

6. Позначення класів точності вт (визначені в гост 8.401-80)

Формула, що визначає межі погрішності		Позначення (приклад)	Примітка
		М	Абсолютна погрішність, постійна по шкалі
		З	Абсолютна погрішність, змінна по шкалі
		1,5	Приведена погрішність, якщо нормуюче значення виражено в одиницях вимірювання величини
			Приведена погрішність, якщо нормоване значення виражено в одиницях фізичної величини або прийнято рівним довжині шкали
		0,5 в крузі	Відносна погрішність, постійна по шкалі
			Відносна погрішність, яка зростає при зміні величини, що виміряється

7. Аналіз і розрахунок погрішності вимірювань

При аналізі погрішності вимірювання необхідно враховувати:

• властивості вживаних ВТ,

• методику використовування ВТ,

• правильність перевірки, калібрування, юстирування

• умови, в яких проводяться вимірювання

• швидкість зміни величини, що виміряється,

• алгоритми обчислення, обробки результатів і округлення,

• погрішності, що вносяться оператором.

Погрішність вимірювання

Інструментальна

• основна

• додаткова

• динамічна

• сукупна

• систематична

• випадкова

• гістерезису

Методична

• пряма

• непряма

• спільна

• сукупна

Суб’єктивна

• оператор

• считування

• дій

• професійна

8. Групи складових погрішностей вимірювань

Погрішності бувають: інструментальні, методичні, суб'єктивні. Інструментальні бувають погрішностями засобу вимірювання або погрішностями взаємодії (електромагнітні наведення декількох параметрів один на одного). Погрішності засобів вимірювання бувають основними, додатковими і динамічними (яка обумовлена впливом швидкості зміни величини).

Основна погрішність в загальному випадку має 3 складові: систематична складова, випадкова складова, випадкова погрішність, обумовлена впливом магнітного гістерезису (при вимірюванні електричних величин).

Методична погрішність відноситься до погрішності вимірювання, яка напряму не залежить від властивостей ВТ. Залежно від способів отримання результатів розрізняють: пряму, непряму, сукупну і сумісну методичні погрішності. В загальному випадку методична погрішність може займати 60% від загальної погрішності, тому що на неї можуть впливати наступні чинники:

• вид вимірювання,

• зміна лінійних розмірів зразка,

• зміна його структури,

• зміна електричних і теплових властивостей зразка,

• зміна радіотехнічних і теплотехнічних властивостей ВТ,

• зміна різних допущень і спрощень в процесі вимірювання.

Суб'єктивні погрішності наступні:

• погрішність від присутності оператора (відомо, що присутність оператора в радіусі 1м від вимірювального приладу підвищує температуру зони вимірювань не менше ніж на 0,3 градуси),

• погрішність прочитування (з'являється при знятті свідчень і при обробці діаграм самописців),

• погрішність дій (зусилля притиснення щупів, площа контакту крокодилів),

• професійна погрішність.

Залежно від виду вимірювань і початкових даних сумарна погрішність розраховуватиметься по різних формулах:

1) при прямих вимірюваннях і незалежних складових погрішності сумарна погрішність розраховується:

2) при прямих вимірюваннях і незалежних складових погрішності, значення якої підкоряється нормальному закону розподілу:

3) при прямих вимірюваннях і незалежних складових погрішності, якщо хоча б 1 складова не підкоряється нормальному закону розподілу:

,

де Кс, Ко – нормуючі коефіцієнти закону розподілу, Kn – коефіцієнт приведення значень погрішності до граничної абсолютної погрішності.

4) при прямих вимірюваннях, різних законах розподілу погрішностей і наявності кореляційних зв'язків між ними сумарна погрішність розраховується:

,

де r_к – кореляційні моменти, які характеризують зв'язки між складовими погрішності (повинні бути нормованими).

Після розрахунку погрішності її порівнюють з максимально допустимою, і якщо вона перевищує це значення, то потрібно поміняти методику вимірювань, або вибрати більш точне ВТ.