Шпаргалка по «Стандартизация, метрология, сертификация»

lign:justify"> Относительная погрешность  измерения – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.

Систематическая погрешность  измерения – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

 Случайная погрешность  измерения – составляющая погрешности  результата измерения, изменяющаяся  случайным образом (по знаку  и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью,  одной и той же физической  величины

 Грубые погрешности измерений – случайные погрешности измерений, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях погрешности.

Инструментальная погрешность  измерения — составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений.

 Погрешность метода  измерений – составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

 Погрешность отсчитывания (субъективная погрешность) – составляющая погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора (например, погрешность интерполирования, т. е. неточного отсчета долей деления по шкале прибора) и вида отсчетного устройства (например, погрешность от параллакса).

18. Физические величины, система СИ.

Физическая величина — физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно.

Значение физической величины — одно ( или несколько в случае тензорной физической величины ) чисел, характеризующих эту физическую величину, с указанием единицы измерения, на основе которой они были получены.

Размер физической величины — значения чисел , фигурирующих в значении физической величины.

Размерность физической величины — единица измерения , фигурирующая в значении физической величины. Как правило, у физической величины много различных размерностей: например, у длины - нанометр, миллиметр, сантиметр, метр, километр, миля, дюйм, парсек, световой год и т.д. Часть таких единиц измерения (без учёта своих десятичных множителей) могут входить в различные системы физических единиц - СИ, СГС и др.

Часто физическая величина может быть выражена через другие, более основополагающие физические величины.

СИ (Система Интернациональная) — международная система единиц, современный вариант метрической  системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так  и в науке и технике.

 

 

19. Шкалы измерений, виды.

ШКАЛА ИЗМЕРЕНИЙ- основополагающее понятие метрологии, позволяющее количественно или к.-л. другим способом определить свойство объекта. Ш. и. является более общим понятием, чем единица физической величины,  отсутствующая в нек-рых видах измерений. Ш. и. необходимы как для количественных (длина, темп-pa), так и для качественных (цвет) проявлений свойств объектов (тел, веществ, явлений, процессов).

Шкала наименований характеризуется  только отношением эквивалентности качественного проявления свойства.

Шкала порядка описывает  свойства, для к-рых имеют смысл не только отношение эквивалентности, но и отношение порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления свойства.

Шкала разностей (интервалов) отличается от шкалы порядка тем, что для описываемого ею свойства имеют смысл не только отношения  эквивалентности и порядка, но и  пропорциональности или суммирования интервалов (разностей) между разл. количественными проявлениями свойства.

 Шкала отношений описывает  свойства, ко множеству количественных проявлений к-рых применимы отношения эквивалентности, порядка, пропорциональности или суммирования (а следовательно, и вычитания, и умножения). В шкале отношений существует естеств. критерий нулевого количественного проявления свойства, т. е. нуль имеет не усл. значение, а вполне определ. физ. смысл. Примеры шкал отношений - шкала массы, термодина-мич. температурная шкала.

Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но дополнительно в них существует естественное однозначное определение  единицы измерения. Такие Ш и. соответствуют относит. величинам - отношениям одноимённых физ. величин, описываемых шкалами отношений. К таким величинам относятся коэф. усиления, добротность колебат. системы, коэф. ослабления и т. п. Среди абс. шкал выделяются ограниченные по диапазону шкалы, значения к-рых находятся в пределах от 0 до 1. Они характерны для кпд, амплитудной модуляции и т. п. величин.

Виды шкал средств измерений

Односторонняя шкала —  шкала с нулевой отметкой, расположенной  в начале или в конце шкалы

Двусторонняя шкала —  шкала с нулевой отметкой, расположенной  между начальной и конечной отметками. Различают симметричные (начальная и конечная отметки соответствуют одинаковым значениям измеряемой величины) и несимметричные двусторонние шкалы (начальной и конечной отметкам соответствуют разные значения).

 

 

20. Классификация измерений.

1. По признаку точности  — равноточные и неравноточные  измерения.

Равноточные измерения— определенное количество измерений любой величины, произведенных аналогичными по точности средствами измерений в одинаковых условиях.

Неравноточные измерения— определенное количество измерений любой величины, произведенных отличными по точности средствами измерений и (или) в различных условиях.

Методы обработки равноточных  и неравноточных измерений несколько  отличаются. Поэтому перед тем  как начать обработку ряда измерений, обязательно нужно проверить, равноточные  измерения или нет.

Это осуществляется с помощью  статистической процедуры проверки по критерию согласия Фишера.

2. По числу измерений  — однократные и многократные  измерения.

Однократное измерение— измерение, произведенное один раз.

Многократное измерение— измерение одного размера величины, результат этого измерения получают из нескольких последующих однократных измерений (отсчетов). считается, что измерение можно считать многократным при числе измерений не менее 4.

3. По характеру изменения  измеряемой величины — статические  и динамические измерения.

Динамическое измерение— измерение величины, размер которой изменяется с течением времени. Быстрое изменение размера измеряемой величины требует ее измерения с точнейшим определением момента времени. Например, измерение расстояния до уровня поверхности Земли с воздушного шара или измерение постоянного напряжения электрического тока. По существу динамическое измерение является измерением функциональной зависимости измеряемой величины от времени.

Статическое измерение— измерение величины, которая принимается в соответствии с поставленной измерительной задачей за неизменяющуюся на протяжении периода измерения. Например, измерение линейного размера изготовленного изделия при нормальной температуре можно считать статическим, поскольку колебания температуры в цехе на уровне десятых долей градуса вносят погрешность измерений не более 10 мкм/м, несущественную по сравнению с погрешностью изготовления детали. Поэтому в этой измерительной задаче можно считать измеряемую величину неизменной. При калибровке штриховой меры длины на государственном первичном эталоне термостатирование обеспечивает стабильность поддержания температуры на уровне 0,005 °С. Такие колебания температуры обусловливают в тысячу раз меньшую погрешность измерений — не более 0,01 мкм/м. Но в данной измерительной задаче она является существенной, и учет изменений температуры в процессе измерений становится условием обеспечения требуемой точности измерений. Поэтому эти измерения следует проводить по методике динамических измерений.

4. По цели измерения  — технические и метрологические  измерения.

Технические измерения— измерения с целью получения информациио свойствах материальных объектов, процессов и явлений окружающего мира.

Их производят, как пример, для контроля и управления экспериментальными разработками, контроля технологических  параметров продукции или всевозможных производственных процессов, управления транспортными потоками, в медицине при постановке диагноза и лечении, контроля состояния экологии и др.

 

Технические измерения проводят, как правило, при помощи рабочих  средств измерений. Однако нередко  к проведению особо точных и ответственных  уникальных измерительных экспериментов  привлекают эталоны.

Метрологические измерения— измерения для реализации единства и необходимой точности технических измерений.

5. По используемым размерам  единиц — абсолютные и относительные  измерения.

Относительное измерение— измерение отношения величины к одноименной величине, занимающее место единицы. Например, относительным измерением является определение активности радионуклида в источнике методом измерения ее отношения к активности радионуклида в ином источнике, аттестованном как эталонная мера величины.

Противоположным понятием является абсолютное измерение.

Абсолютное измерение -  это измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величии и (или) использовании  значений фундаментальных физических констант.

6. По способу получения  результата измерений — совокупные, совместные, косвенные и прямые  измерения.

Прямое измерение— это измерение, проведенное при помощи средства измерений, хранящего единицу или шкалу измеряемой величины. Как пример, измерение длины изделия штангенциркулем, электрического напряжения вольтметром и т.п.

Косвенное измерение— измерение, когда значение величины определяют на основании результатов прямых величин, функционально связанных с искомой.

Совокупные измерения  — когда проводят измерения одновременно нескольких однородных величин, когда  значения этих величин находят путем  решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний  этих величин.

Классический пример совокупных измерений — калибровка набора гирь по одной эталонной гире, проводимая путем измерений различных сочетаний  гирь этого набора,и решения полученных уравнений.

Совместные измерения  — проводимые одновременно измерения  двух или нескольких разнородных  величин для определения зависимости  между ними.

 

 

21. Методы измерений.

В соответствии с РМГ 29-99, к числу основных методов измерений  относят метод непосредственной оценки и методы сравнения: дифференциальный, нулевой, замещения и совпадений.

Непосредственный метод - метод измерений, в котором значение величины определяют непосредственно  по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия, например измерения вала микрометром и  силы - механическим динамометром.

Методы сравнения с  мерой - методы, при которых измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой:

- дифференциальный метод  характеризуется измерением разности  между измеряемой величиной и  известной величиной, воспроизводимой  мерой. Примером дифференциального  метода может служить измерение  вольтметром разности двух напряжений, из которых одно известно с  большой точностью, а другое  представляет собой искомую величину;

- нулевой метод - при котором разность между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю. При этом нулевой метод имеет то преимущество, что мера может быть во много раз меньше измеряемой величины, например взвешивание на весах, когда на одном плече находится взвешиваемый груз, а на другом - набор эталонных грузов;

- метод замещения - метод  сравнения с мерой, в котором  измеренную величину замещают  известной величиной, воспроизводимой  мерой. Метод замещения применяется  при взвешивании с поочередным  помещением измеряемой массы  и гирь на одну и ту де  чашу весов; 

- метод совпадений - метод  сравнения с мерой, в котором  разность между измеряемой величиной  и величиной, воспроизводимой  мерой, измеряют, используя совпадение  отметок шкал или периодических  сигналов. Примером использования  данного метода может служить  измерение длины при помощи  штангенциркуля с нониусом.

Общие методы измерений

метод непосредственной оценки, заключающийся в определении  величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора  прямого действия, например взвешивание  на циферблатных весах, определение  размера детали с помощью микрометра или измерение давления пружинным  манометром.

При проведении наиболее точных измерений предпочтение отдается различным  модификациям метода сравнения с  мерой, при котором измеряемую величину находят сравнением с величиной, воспроизводимой мерой. Результат  измерения либо вычисляют как  сумму значения используемой для  сравнения меры и показания измерительного прибора, либо принимают равным значению меры.