- •Содержание дисциплины Раздел 1. Основы метрологии измерений
- •Тема 1.1. Измерения
- •Тема 1. 2. Обработка результатов измерений
- •Раздел 2 методы и приборы электрических измерений
- •Тема 2.1. Аналоговые электроизмерительные приборы
- •Тема 2.1. Цифровые и другие измерительные приборы
- •Вопросы для подготовки к экзамену по курсу «Методы электрических измерений»
- •3.1. Методические указания по выполнению и оформлению контрольной работы
- •3.2. Варианты контрольной работы
- •7.4. Амплитудно-модулированные колебания. Коэффициент глубины модуляции. Осциллографические методы определения коэффициента модуляции линейной, синусоидальной и эллиптической разверток.
- •1.Основы метрологии измерений
- •1.1. Измерение
- •1.1.1. Физическая величина
- •1.1.2. Виды средств измерений
- •1.1.3. Виды и методы измерений
- •1.2. Единство измерений
- •1.2.1. Единицы физических величин
- •Основные и дополнительные единицы физических величин
- •1.2.2. Стандартизация
- •1.2.3. Эталоны
- •1.3. Точность измерений
- •1.3.1. Погрешность результата измерения
- •1.3.2. Погрешности средств измерений
- •1.3.3. Классы точности средств измерений
- •Формы задания классов точности
- •1.3.4. Основная и дополнительная погрешности
- •1.3.5. Методическая погрешность
- •1.3.6. Погрешность взаимодействия
- •1.3.7. Динамическая погрешность
- •1.3.8. Субъективная погрешность
- •2. Обработка результатов измерений
- •2.1. Погрешности измерений
- •2.2. Описание случайных погрешностей с помощью функций распределения
- •2.3. Числовые характеристики или моменты случайных величин.
- •2.4. Однократные измерения
- •2.5. Обработка результатов многократных измерений.
- •2.6. Интервальная оценка дисперсии результатов измерений.
- •2.7. Проверка нормальности распределения результатов наблюдений.
- •2.8. Систематические погрешности. Их виды. Методы определения в эксперименте систематических погрешностей
- •2.9. Обработка результатов измерения при наличии случайной и систематической погрешностей
- •2.10. Косвенные измерения. Коэффициент корреляции
- •3. Методы и приборы электрических измерений
- •3.1. Аналоговые электроизмерительные приборы
- •3.1.1. Общие сведения
- •3.2. Электромеханические измерительные приборы
- •3.2.1. Приборы магнитоэлектрической системы
- •3.2.2. Приборы выпрямительной системы
- •3.2.3. Приборы термоэлектрической системы
- •3.2.4. Приборы электромагнитной системы
- •3.2.5. Приборы электродинамической системы
- •3.2.6. Электростатические вольтметры
- •3.2.7. Приборы индукционной системы
- •3.3. Электронные измерительные приборы
- •3.3.1. Электронные вольтметры переменного напряжения
- •3.3.2. Выпрямители (детекторы)
- •3.3.3. Особенности электронных измерительных приборов
- •4.Измерительные генераторы сигналов.
- •5.Электронно-лучевые осциллографы.
- •5.1.Применение осциллографов.
- •6. Цифровые измерительные приборы
- •6.1. Цифровые методы и средства измерений
- •6.2. Цифровые частотомеры
- •6.3. Цифровые вольтметры и мультиметры
- •6.3.1. Структура цифрового вольтметра
- •6.3.2. Структура цифрового мультиметра
- •7. Измерительные преобразователи.
- •2. Литература дополнительная
- •3. Литература нормативная
- •4. Методические пособия и указания
2.8. Систематические погрешности. Их виды. Методы определения в эксперименте систематических погрешностей
Систематическая погрешность – составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при измерении одной и той же физической величины несколько раз.
В зависимости от причин возникновения систематические погрешности бывают:
1)погрешность метода или теоретическая погрешность, происходящая от ошибочности или недостаточной разработки принятого в теории метода измерения;
2)инструментальная, зависящая от погрешности применяемых средств измерения;
3)погрешность, обусловленная взаиморасположением средств измерения, несогласованностью их характеристик, влиянием внешних температурных, гравитационных, радиационных и других полей, нестабильностью источника питания и т.д.;
4)личные погрешности, обусловленные индивидуальными способностями наблюдателя.
По характеру своего поведения в процессе измерения систематические погрешности подразделяют на:
1)постоянные;
2)переменные.
Постоянные если возникают, то их достаточно трудно обнаружить во время эксперимента и практически не возможно после эксперимента. Среди переменных принято выделять прогрессивные и периодические. Причем прогрессивные делятся на монотонно возрастающие и монотонно убывающие.
Результаты наблюдений, полученные при наличии систематической погрешности, - неисправленные. Исключают систематическую погрешность путем внесения поправок. Для обнаружения систематической погрешности приборов может использоваться их поверка по образцовым средствам измерения. Разность между средним арифметическим, измеренным прибором, и показанием образцового прибора равна искомой систематической погрешности.
Часто для обнаружения систематической погрешности строится график последовательности неисправленных значений, случайных отклонений результатов измерения от среднего арифметического. Если предполагается в эксперименте наличие постоянной систематической погрешности, то, сделав несколько измерений, необходимо заменить измерительный прибор, который может вносить систематическую погрешность. После проведения ряда измерений в новых условиях, проанализировав построенный график неисправленных отклонений, делают вывод о постоянной систематической погрешности.
Правило 1. Если знаки неисправленных отклонений результатов измерения изменяются при изменении условий наблюдения, то данные результаты обнаруживают постоянную систематическую погрешность.
При прогрессивной систематической погрешности последовательность неисправленных отклонений результатов наблюдения имеет тенденцию к возрастанию либо убыванию. В связи с этим существует правило.
Правило 2. Если знаки неисправленных отклонений результатов наблюдений чередуются при неизменных условиях проведения эксперимента, то ряд измерений обнаруживает наличие переменной систематической погрешности. Причем если последовательность “+” изменяется на последовательность “-”, то в результатах измерения присутствует монотонно убывающая систематическая погрешность. При изменении последовательности знаков с “-” на “+” в результатах измерения присутствует монотонно возрастающая систематическая погрешность. Если последовательности знаков “+” и “-” чередуются, то в результатах измерения присутствует периодическая погрешность.
По эти признакам можно обнаружить систематическую погрешность в том случае, если случайная погрешность мала по отношению к систематической.
Для исправления результатов наблюдения их складывают с поправками, равными систематической погрешности по величине и обратными по знаку:
, .