- •Учебное пособие
- •1.1. Метрология, проблемы метрологии.
- •1.2. Физическая величина
- •1.3. Измерения
- •1.4. Классификация измерений
- •1.5. Виды средств измерений
- •1.6. Параметры и свойства средств измерений
- •1.7. Погрешности измерений.
- •1.8. Погрешности средств измерений
- •1.9.Нормирование метрологических характеристик средств измерений
- •I.10. Оценивание и способы уменьшения случайных погрешностей
- •I.II. Способы оценивания и исключения систематических погрешностей
- •1.12. Суммирование погрешностей
- •I.I3. Погрешности косвенных измерений
- •I.I4. Показатели точности и формы представления результатов измерений
- •I.15. Погрешности, обусловленные расчетом на эвм
- •I.1б. Метрологическая служба
I.15. Погрешности, обусловленные расчетом на эвм
Применение ЭВМ открывает большие возможности для повышения точности и уменьшения трудоемкости измерений. Но при этом необходимо учитывать погрешности, обусловленные характеристиками ЭВМ и их программным обеспечением.
Различают следующие виды погрешностей, связанных с обработкой данных на ЭВМ: погрешности преобразования данных в цифровую форму (погрешности устройств ввода информации), погрешности ограничения процесса вычислений конечным числом операций, погрешности округления.
При преобразовании измерительной информации в цифровую форму появляются погрешности, связанные с дискретизацией во времени и квантованием по уровню непрерывных сигналов. Эти погрешности зависят от шага дискретизации и шага квантования и имеют, как правило, равномерный закон распределения.
Погрешность ограничения процесса вычислений обусловлена используемым численным методом решения задачи. Многие процессы вычислений являются бесконечными, поэтому анализ погрешностей ограничения очень важен.
Погрешность округления возникает в связи с тем, что в ЭВМ число представлено некоторым количеством значащих цифр. Если число цифр исходных данных и результата измерений имеют больше цифр, то они округляются. Следовательно, появившуюся погрешность необходимо учесть и оценить.
С помощью ЭВМ можно осуществить построение гистограмм и проверку гипотез о законе распределения. Имеются стандартные программы подготовки гистограмм и расчета статистических характеристик, которые входят в математическое обеспечение ЭВМ.
Погрешность, вносимая расчетом на ЭВМ, обычно не превышает сотых долей процента.
I.1б. Метрологическая служба
Метрологическая служба – это сеть государственных и метрологических органов, в задачи которых входит обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений в стране. Сеть государственных метрологических органов называют Государственной метрологической службой, а сеть метрологических органов отдельного ведомства – ведомственной метрологической службой.
Под единством измерений понимают состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Под единообразием средств измерений понимают состояние средств измерений, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам.
Метрологическая служба осуществляет стандартизацию единиц физических величин, их воспроизведение с помощью государственных эталонов, передачу размеров единиц всем применяемым в стране средствам измерений, государственные испытания новых образцов, средств измерений, надзор за уже находящимися в эксплуатации средствами измерений путем их периодической поверки и проведения ревизий, организацию государственной системы стандартных справочных данных, проведение метрологической экспертизы стандартов, нормативно-технической и проектной документации, надзор за соблюдением стандартов и качеством выпускаемой продукции и др.
Метрологическая служба теснейшим образом связана со всей системой стандартизации в стране, поскольку метрология, с одной стороны, является по существу стандартизацией измерений, а с другой стороны, одной из основ стандартизации, обеспечивающей достоверность, сопоставимость показателей качества, закладываемых в стандарты дающей методы определения и контроля таких показателей.
Осуществление задач, стоящих перед государственной метрологической Службой, достигается государственной системой обеспечения единству измерений (ГСИ), которая представляет собой комплекс нормативно-технических документов, устанавливающих единую номенклатуру; способы представления и оценки метрологических характеристик средств измерений; правила стандартизации и аттестации выполнения измерений, оформления их результатов; требования к проведению государственных испытаний, поверки, ревизии и экспертизы средств измерений. Основными нормативно-техническими документами ГСИ являются государственные стандарты.
Рассмотрим некоторые понятия, относящиеся к метрологической службе.
Деятельность органов метрологической службы, направленная на обеспечение единообразия средств измерений, называют надзором за средствами измерений. Различают государственный надзор, осуществляемый Государственной метрологической службой, и ведомственный, осуществляемый ведомственными метрологическими службами.
Важной задачей метрологической службы являются государственные испытания средств измерений – экспертиза технической документации на вновь разрабатываемые средства измерений и их экспериментальные исследования, проводимые органами государственной метрологической службы или по их поручению для определения степени соответствия средств измерений установленным нормам, потребностям народного хозяйства и современному уровню развития приборостроения, а также целесообразности их производства.