Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 13:06, лекция
Основой для присвоения измерительным приборам того или иного класса точности является их основная погрешность и способ ее выражения. Более строго подходят к присвоению классов точности средствам измерения, пределы допускаемой основной погрешности которых задаются в виде относительных или приведенных погрешностей.
Методы
измерения можно
I
II
Заключение
Важное место в нефтегазовой
промышленности занимают
1. Какое значение имеет для науки измерение?
2. Какова структура измерительной цепи?
3. Какие цели достигаются при обеспечении единства измерений?
4.Какие единицы физических величин допускаются к применению на территории РК?
5.Какие цели достигаются при техническом измерении?
6.Какие виды измерений вы знаете?
7.Что такое
прикладная метрология?
Список
литературы
1. «Основы стандартизации и управления качеством». В.А.Таныгин
2. «Введение в метрологию» В.Г. Тюрин.
3. «Основа стандартизации, метрологии и сертификации» Т.Д. Крылов.
4. Закон РК «О стандартизации и сертификации», «Об охране окружающей среды», «Об обеспечение единства измерении»
5. «Метрология, стандартизация и технические средства измерений» Д.Ф. Тартаковский, А.С. Ястребов.
6. «Стандартизация и технические измерения» А.Д. Никифоров.
7. « Основы метрологии и технические измерения» А.С.Васильев .
8. « Основы метрологии,
стандартизации и контроля качества»
И.Ф.Шишкин
ТЕМА
4. Погрешности средств
измерений (2часа).
1. Основная часть:
2. Погрешности измерений.
3. Основные понятия и определения.
Приложения:
4. Формула № 1.
5. Формула № 2
6. Формула № 3.
7. Пример № 1-4.
8. Схема-график №1
Заключение
9. Составить отчет о работе (как в работе №1).
Любая ошибка, которая может вкрасться в расчет, вкрадется в него.
При
анализе измерений следует
Истинные значения физических величин - это значения, идеальным образом отражающие свойства данного объекта, как в количественном, так и в качественном отношении. Они не зависят от средств нашего познания и являются абсолютной истиной.
Результаты измерений, напротив, являются продуктами нашего познания. Представляя собой, приближенные оценки значений величин, найденные путем измерения, они зависят не только от них, но еще и от метода измерения, от технических средств, с помощью которых проводятся измерения, и от свойств органов чувств наблюдателя, осуществляющего измерения.
Разница между результатами измерения X' и истинным значением Q измеряемой величины называется погрешностью измерения [17]:
(1) |
Но поскольку истинное значение Q измеряемой величины неизвестно, то неизвестны и погрешности измерения, поэтому для получения хотя бы приближенных сведений о них приходится в формулу (1) вместо истинного значения подставлять так называемое действительное значение.
Под действительным значением физической величины мы будем понимать ее значение, найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели оно может быть использовано вместо него.
Причинами возникновения погрешностей являются: несовершенство методов измерений, технических средств, применяемых при измерениях, и органов чувств наблюдателя. В отдельную группу следует объединить причины, связанные с влиянием условий проведения измерений. Последние проявляются двояко. С одной стороны, все физические величины, играющие какую-либо роль при проведении измерений, в той или иной степени зависят друг от друга. Поэтому с изменением внешних условий изменяются истинные значения измеряемых величин. С другой стороны, условия проведения измерений влияют и на характеристики средств измерений и физиологические свойства органов чувств наблюдателя и через их посредство становятся источником погрешностей измерения.
Описанные
причины возникновения
1.
Факторы, проявляющиеся весьма
нерегулярно и столь же
Доля, или составляющая, суммарной погрешности измерения (1), определяемая действием факторов этой группы, называется случайной погрешностью измерения. Ее основная особенность в том, что она случайно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.
При
создании измерительной аппаратуры
и организации процесса измерения
в целом интенсивность
2.
Факторы, постоянные или
Таким образом, мы имеем два типа погрешностей измерения:
В процессе измерения оба вида погрешностей проявляются одновременно, и погрешность измерения можно представить в виде суммы:
(2) |
где
- случайная, а
- систематическая погрешности.
Для
получения результатов, минимально
отличающихся от истинных значений величин,
проводят многократные наблюдения за
измеряемой величиной с последующей математической
обработкой опытных данных. Поэтому наибольшее
значение имеет изучение погрешности
как функции номера наблюдения, т. е. времени
. Тогда отдельные значения погрешностей
можно будет трактовать как набор значений
этой функции:
В общем случае погрешность является случайной функцией времени, которая отличается от классических функций математического анализа тем, что нельзя сказать, какое значение она примет в момент времени t. Можно указать лишь вероятности появления ее значений в том или ином интервале. В серии экспериментов, состоящих из ряда многократных наблюдений, мы получаем одну реализацию этой функции. При повторении серии при тех же значениях величин, характеризующих факторы второй группы, неизбежно получаем новую реализацию, отличающуюся от первой.
Реализации отличаются друг от друга из-за влияния факторов первой группы, а факторы второй группы, одинаково проявляющиеся при получении каждой реализации, придают им некоторые общие черты (рис.1).
Погрешность измерений, соответствующая каждому моменту времени , называется сечением случайной функции . В каждом сечении в большинстве случаев можно найти среднее значение погрешности , относительно которого группируются погрешности в различных реализациях. Если через полученные таким образом точки провести плавную кривую, то она будет характеризовать общую тенденцию изменения погрешности во времени. Нетрудно заметить, что средние значения определяются действием факторов второй группы и представляют собой систематическую погрешность измерения в момент времени , а отклонения от среднего в сечении , соответствующие -й реализации, дают нам значения случайной погрешности. Последние являются уже представителями случайных величин - объектов изучения классической теории вероятностей.
Предположим, что , т.е. систематические погрешности тем или иным способом исключены из результатов наблюдений, и будем рассматривать только случайные погрешности, средние значения которых равны нулю в каждом сечении. Предположим далее, что случайные погрешности в различных сечениях не зависят друг от друга, т.е. знание случайной погрешности в одном сечении как ординаты одной реализации не дает нам никакой дополнительной информации о значении, принимаемом этой реализацией в любом другом сечении. Тогда случайную погрешность можно рассматривать как случайную величину, а ее значения при каждом из многократных наблюдений одной и той же физической величины - как ее эмпирические проявления, т.е. как результаты независимых наблюдений над ней.
В этих условиях случайная погрешность измерений определяется как разность между исправленным результатом Х измерения и истинным значением Q измеряемой величины:
(3) |
причем исправленным будем называть
результат измерений, из которого исключены
систематические погрешности.
При проведении измерений целью является оценка истинного значения измеряемой величины, которое до опыта неизвестно. Результат измерения включает в себя помимо истинного значения еще и случайную погрешность, следовательно, сам является случайной величиной.
В этих условиях фактическое
значение случайной
Ответ
на эти вопросы можно получить,
используя при метрологической
обработке результатов
Пример
1:
Определите абсолютную погрешность измерения постоянного тока амперметром, если он в цепи с образцовым сопротивлением 5 Ом показал ток 5 А, а при замене прибора образцовым амперметром для получения тех же показаний пришлось уменьшить напряжение на 1 В.
Ответ: Образцовый амперметр показал I = 5 А при R = 5 Ом и U = 25 В, а поверяемый при 26 В, следовательно, в действительности через него протекал ток I = 26/5 = 5,2 А.
Информация о работе Планирование измерительного эксперимента