Обзор развития, современное состояние и значение метрологии
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
µт 0,9973. Это означает, что в среднем из 370 случайных погрешностей только одна погрешность по абсолютному значению будет больше . Поскольку на практике число отдельных измерений редко превышает несколько десятков, то можно утверждать, что все возможные случайные погрешности измерения, распределенные по закону Гаусса, практически не превышают по абсолютному значению .
Последнее утверждение принято называть правилом трех сигм.
Тема 4 Средства измерений
Свойства средств измерений оценивают характеристиками, среди которых выделяют комплекс метрологических, которые необходимы при оценке точности результатов измерений. Рассмотрим основные метрологические характеристики.
Функция преобразования - это статическая характеристика, которая представляет собой функциональную зависимость между информативными параметрами выходного и входного сигналов средства измерений. Как правило, функцию преобразования представляют в виде графика либо таблицы. Функция преобразования, устанавливаемая на данное средство в научно-технической документации, называется номинальной. Из-за несовершенства конструкции и технологии изготовления реальная функция преобразования измерительного устройства отличается от номинальной. Это отличие и определяет погрешность данного измерительного устройства. Отклонения реальной характеристики от номинальной различны и зависят от значения измеряемой величины. В нормальных условиях эксплуатации прибора реальная функция преобразования не должна выходить за пределы допустимых значений.
Вариация показаний прибора определяется как разность показаний прибора при одном и том же значении измеряемой величины. Она определяется при плавном подходе стрелки к проверяемой отметке шкалы от начальной и конечной отметок шкалы. Вариация показаний характеризует степень устойчивости показаний прибора в одних и тех же условиях измерения одной и той же величины.
Чувствительность средства измерений - это отношение приращения выходного сигнала DY средства измерений к вызывающему это приращение изменению входного сигнала DХ. При линейной статической характеристике чувствительность постоянная, а приборы с постоянной чувствительностью имеют равномерную шкалу, т.е. длина делений шкалы одинакова.
Принято различать абсолютную и относительную чувствительность.
Абсолютная чувствительность
Для линейной градуировочной характеристики SX=Y/X.
Относительная чувствительность выражается в единицах входной величины
Постоянная прибора - это характеристика прибора, часто указываемая в паспортах аналоговых измерительных приборов и обратная чувствительности:
Порог чувствительности - наименьшее значение изменения входной величины, обнаруживаемое с помощью данного средства измерений и выраженное в единицах входной величины. Современный уровень электроизмерительной техники позволяет получить для рабочих средств измерений порог чувствительности по напряжению 10-8 В и по току 10-16 А.
К важнейшим характеристикам средств измерений относятся также абсолютная, относительная и приведенная относительная погрешности, рассмотренные ранее. Погрешность определяют при поверке, при этом вместо истинного значения используют действительное, получаемое экспериментальным путём с помощью образцовых средств измерений.
Рабочая область частот - область значений частот переменного тока, в пределах которой нормируется дополнительная частотная погрешность средства измерений.
Диапазон измерений - это область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средств измерений. Диапазон измерений задается через начальное и конечное значения.
Для каждого средства измерений характерен свой диапазон показаний - диапазон значений измеряемой величины, который может быть индицирован данным средством измерений. Он не всегда соответствует диапазону измерений. Для аналоговых средств измерений со шкалами диапазон показаний соответствует диапазону шкалы. Для шкальных измерительных приборов важна характеристика, называемая ценой деления шкалы - разность значений величины, соответствующих двум соседним градуировочным отметкам шкалы. Она показывает, насколько изменится значение измеряемой величины при изменении показания на одно деление или применительно к цифровой шкале - на один шаг дискретности. Таким образом, измеренное значение определяют умножением цены деления на количество отсчитанных по шкале делений.
Для оценки влияния средства измерений на режим работы объекта исследования указывают входное полное сопротивление средства, значение которого пропорционально мощности, потребляемой от объекта исследования средством измерения. А для оценки допустимой нагрузки на средство измерений необходимо знать выходное полное сопротивление средства - чем меньше его значение, тем больше допустимая нагрузка.
В зависимости от полноты описания динамических свойств средств измерений различают полные и частные динамические характеристики, описывающие инерционные свойства средств измерений, т.е. зависимости выходного сигнала средства измерения от меняющихся во времени параметров входного сигнала, внешних влияющих величин или нагрузки. К полным динамическим характеристикам относят переходную характеристику, импульсно-переходную (весовую) характеристику, амплитудно-фазовую характеристику, передат?/p>