- •Лекция №1.
- •Обеспечение единства измерений.
- •Классификация измерений.
- •Классификация измерений по способу получения результатов измерений.
- •Классификация измерений по способу выражения результатов измерений.
- •3. Классификация измерений по характеру зависимости измеряемой величины от времени.
- •Классификация измерений по методу измерения.
- •Основные характеристики измерений.
- •Система физических величин си.
- •Лекция №2.
- •Передача размера единиц рабочим средством измерения.
- •Г осударственная поверочная схема.
- •Эталоны и образцовые средства измерения.
- •Задачи, выполняемые государственной метрологической службой.
- •Задачи метрологической службы Минсвязи России.
- •Структура метрологической службы Минсвязи России.
- •Лекция №3.
- •Классификация погрешностей измерений.
- •Систематические погрешности результатов измерений.
- •Методы определения и учета систематических погрешностей.
- •Случайные погрешности измерений.
- •Факторы, вызывающие случайные погрешности.
- •Лекция №4.
- •Оценка параметров нормального распределения случайных погрешностей.
- •Обнаружение и исключение грубых погрешностей измерения.
- •Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование.
- •Лекция № 5.
- •Классификация погрешностей средств измерений.
- •Классы точности средств измерений.
- •Способы экспериментальной оценки параметров погрешностей средств измерений.
- •Лекция № 6.
- •Обработка результатов прямых измерений.
- •Обработка результатов косвенных измерений.
- •Обработка результатов совокупных и совместных измерений.
- •Лекция № 7.
- •Стандартные формы представления результатов измерения.
- •Измерение тока и напряжения.
- •Лекция № 8.
- •Компенсатор постоянного напряжения.
- •Аналоговые вольтметры.
- •Цифровые вольтметры.
- •Лекция № 9.
- •Э лектронные осциллографы.
- •Лекция № 10.
- •Лекция № 11.
- •1)Многолучевые и многоканальные осциллографы. Где применяются и в чем отличия.
- •2)Запоминающие и скоростные осциллографы. Где применяются и в чем отличия. Особенности элт.
- •3)Стробоскопические осциллографы. Принцип преобразования. Применение. Отличие.
- •Генераторы измерительных сигналов.
- •Низкочастотные синусоидальные генераторы.
- •Синусоидальные генераторы высоких частот.
- •Лекция № 12.
- •Генераторы импульсов.
- •Генераторы сигналов специальной формы.
- •Цифровые измерительные генераторы сигналов произвольной формы.
- •Методы измерения частотно-временных параметров сигналов.
- •Аналоговые методы измерения частоты.
- •2 .Измерение частоты при линейной развертке с внешним генератором образцовой частоты.
- •Лекция № 13.
- •Ц ифровые частотомеры.
- •Измерение фазового сдвига.
- •Лекция № 14.
- •Цифровые фазометры.
- •Лекция № 15. Измерение амплитудно- и фазочастотных характеристик цепей.
- •Измерение ачх. Методы измерения: ручной и автоматический.
- •Измерение фчх.
- •Методы анализа спектра сигнала.
- •Дисперсионный метод анализа спектра.
- •Основы сертификации. Основные понятия.
- •Лекция №17. Участники обязательной сертификации.
Лекция №3.
Классификация погрешностей измерений.
Классификационный признак |
Вид погрешности |
|
|
|
|
|
|
Определение погрешностей.
Методическая погрешность измерения – это погрешность результата измерения, обусловленная несовершенством метода измерения.
Инструментальная погрешность результата измерения – это составляющая погрешности результата измерения, определяемая погрешностью применяемых средств измерений.
Субъективная погрешность результата измерения – это погрешность результата измерения, обусловленная индивидуальными погрешностями действия операторов.
Абсолютная погрешность измерений – это погрешность результата измерения, в единицах измеряемой величины.
Относительная погрешность измерения – это погрешность, представляет собой отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины.
Систематическая погрешность результата измерения – это составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины.
Случайная погрешность результатов измерения – это составляющая погрешности результата измерения, изменяющая случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.
Грубая погрешность измерения – это погрешность измерения существенно превышающая погрешность, ожидаемую при данных условиях измерения.
Систематические погрешности результатов измерений.
Классификация систематических погрешностей.
Источниками систематических погрешностей могут быть все 3 компонента измерений: метод измерения, средства измерения и экспериментатор. Соответственно этому различают: методические, инструментальные и субъективные систематические погрешности.
Методические систематические погрешности. Они определяются погрешностями метода измерения. Если измерения базируются на приближенной формуле, то величина методической погрешности определяется степенью приближения к истинной зависимости.
Инструментальные систематические погрешности. Они имеют несколько составляющих:
5.2.Систематическая погрешность измерений. Она обусловлена самой измеряемой величиной. Данная погрешность определяется параметрами входа измеряемого прибора.
5.3.Систематическая погрешность измерительного устройства. Она определяется либо неисправностью измерительного прибора, либо неточностью его градуировки.
5.4.Систематическая погрешность из-за не учета влияющих воздействий. Она определяется нестабильностью источника питания, отклонением температуры, влажности, давления и т.д.
5.5.Систематическая погрешность измерения, обусловленная инерционностью средств измерений.
Субъективные систематические погрешности. Их можно разделить на три вида:
1) погрешности параллакса; 2) погрешности считывания; 3) погрешности интерполяции.
Различают так же постоянные и закономерно измеряемые систематические погрешности. Для систематических погрешностей наиболее типичны и поэтому наиболее существенны постоянные погрешности.
Методы устранения систематических погрешностей.
2.1. Устранения постоянных систематических погрешностей.
Их устранение осуществляется с помощью следующих методов: метода замещения, метода противопоставления и метода компенсации погрешности по знаку.
Метод замещения. В этом методе сравнение измеряемой величины и известной (меры) осуществляется самим измерительным прибором. Сравнение осуществляется заменой измеряемой величины известной, при неизменном состоянии показаний используемых средств измерений. Значение известной величины (меры) и есть отсчет без систематической составляющей погрешности.
Метод противопоставления. В этом методе на сравнивающее устройство подаются одновременно две величины: измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой. Для исключения систематических погрешностей производят два измерения. Измерения организуются таким образом, чтобы причина постоянных погрешностей оказывала разные, но известные воздействия на результаты измерения. Истинные значения находят, решая систему из двух уравнений.
Пример. Способ взвешивания Гаусса.
Взвешивание производят на рычажных весах.
Первое взвешивание – груз в первой части: .
Второе взвешивание – груз во второй части: . ;
Истинное значение веса: .
Метод компенсации погрешности по знаку. Для компенсации погрешности по знаку проводят два измерения одной и той же величины. Измерения организуют таким образом, чтобы систематическая погрешность входила в результат измерения с разными знаками. Результат измерения определяют как полусумму полученных показаний. Она не содержит систематической погрешности. Обычно применяют для проверки источников питания и батарей.
2.2. Устранение прогрессирующих систематических погрешностей.
Прогрессирующая систематическая погрешность – это погрешность, монотонно возрастающая или монотонно убывающая в функции, некоторого аргумента вызывающего данные изменения. Величина прогрессирующей систематической погрешности определяется характером зависимости. Для линейной зависимости она исключается способом симметричных наблюдений.
Способ симметричных наблюдений. По данному способу измерения производят последовательно, через одинаковые промежутки времени, а затем вычисляют среднеарифметическое значение симметрично расположенных наблюдений относительно определяемой величины.
u1
u2
u3
u1
u2
u3
u4
u5
Теоретически значение данных средних значений постоянны. Это позволяет исследовать случайные составляющие погрешности.
2.3. Устранение систематических погрешностей присложных закономерностях их изменений.
Если систематические погрешности не постоянны и не изменяются линейно их можно отнести к сложным закономерностям изменения систематической погрешности. В этом случае используют метод рандомизации.
Метод рандомизации. В этом методе значение систематических погрешностей переводят в случайные. Это организуется специальной процедурой измерений. Случайные погрешности выявляются и методом статистики исключаются.
Пример. Измеряем одну и ту же величину несколькими приборами одного и того же типа. Систематические погрешности приборов от прибора к прибору изменяются случайным образом. Таким образом, систематические погрешности можно рассматривать как случайные величины.