Измерения физических величин

Систематические погрешности
Систематическая погрешность

Составляющая погрешности
результата измерения, остающаяся
постоянной или закономерно
изменяющаяся при повторных
измерениях одной и той же
физической величины.
Классификация
систематических погрешностей

В зависимости от места возникновения




По зависимости абсолютной погрешности от
значений измеряемой величины



Инструментальные (аппаратурные) погрешности
Методические (теоретические) погрешности
Субъективные (личные погрешности)
Аддитивные погрешности
Мультипликативные погрешности
В зависимости от характера измерений




Постоянные
Прогрессивные
Периодические
Погрешности, изменяющиеся по сложному закону.
Систематические погрешности

Инструментальная
погрешность
–

Субъективная погрешность – погрешность, обусловленная

Методическая погрешность – погрешность, возникающая
это погрешность,
присущая данному средству измерения (СИ). Причинами ее
возникновения
являются
несовершенство
конструкции,
технологии изготовления и износ рабочих органов СИ, влияние
внешних факторов
индивидуальными
измерения
свойствами
человека,
выполняющего
из-за несовершенства метода измерений или допущенных его
упрощений, установленных методикой измерений, а также
ограниченной точности формулы, применяемой для описания
явления, положенного в основу измерения
Методическая погрешность
L
ΔL
Систематические погрешности

Аддитивная погрешность Δад – погрешность

Мультипликативная погрешность Δмт –
средств измерения, которая остается постоянной при всех
значениях измеряемой величины
погрешность прямо или обратно пропорциональная
измеряемой величине
Δад
Δмт
Х
Х
Систематические погрешности

Постоянные погрешности - погрешности,

Прогрессивные погрешности - непрерывно
возрастающие или убывающие погрешности.
Периодические погрешности - погрешности,


которые длительное время сохраняют свое значение,
например, в течение времени выполнения всего ряда
измерений.
значение которых является периодической функцией
времени или перемещения указателя измерительного
прибора.
Погрешности, изменяющиеся по сложному
закону, происходят вследствие совместного действия
нескольких систематических погрешностей.
Нормирование методов,
методик и средств измерений

На методы измерений в данный момент существует
около 1200 национальных стандартов

Методики выполнения измерений (МВИ) могут быть в
виде отдельных документов (стандартов,
инструкций, рекомендаций и.т.д.) или части
указанных документов
ГОСТ 8.563-96 Методики выполнения измерений

Для СИ проводят утверждение типа, на типы СИ
разрабатывают стандарты и нормируют
метрологические характеристики
ГОСТ 8.009-84 Нормируемые метрологические
характеристики СИ
Средства измерений



Виды средств измерений
Метрологические характеристики
(МХ) СИ и их нормирование
Классы точности СИ
Средство измерения

Техническое средство (или их комплекс),
предназначенное для измерений,
имеющее нормированные МХ,
воспроизводящее единицу ФВ, размер
которой принимается неизменным (в
пределах установленной погрешности) в
течение известного интервала времени
Основные понятия


Тип средств измерений - совокупность СИ,
предназначенных для измерений одних и тех же
величин, выраженных в одних и тех же
единицах, основанных на одном и том же
принципе действия, имеющих одинаковую
конструкцию и изготовленных по одной и той же
технической документации
Вид средств измерений - совокупность СИ,
предназначенных для измерений величин
определенного вида (например, средства
измерений электрических величин, средства
измерений массы и т.п.).
Классификация средств
измерений




меры,
измерительные приборы,
измерительные преобразователи,
измерительные системы.
Классификация СИ

Мера - СИ, предназначенное для
воспроизведения физических величин заданного
размера. К данному виду средств измерений
относятся гири, концевые меры длины и т.п.

Измерительные приборы - СИ, которые
позволяют получать измерительную
информацию в форме, удобной для восприятия
пользователем. Различаются измерительные
приборы прямого действия и приборы сравнения
(компараторы).
Классификация СИ

Измерительный преобразователь - СИ,
которое служит для преобразования сигнала
измерительной информации в форму, удобную
для обработки или хранения, а также передачи в
показывающее устройство.

Измерительные установки и системы - это
совокупность СИ, объединенных по
функциональному признаку со
вспомогательными устройствами, для
измерения одной или нескольких физических
величин объекта измерений.
Метрологические
характеристики СИ

Характеристики свойств СИ, оказывающих
влияние на результаты и погрешности
измерений, предназначенные для оценки
технического уровня и качества СИ, для
определения результатов измерений и
расчетной оценки характеристик
инструментальной составляющей погрешности
измерений
Нормирование МХ

Под нормированием МХ СИ понимается
установление границ допустимых
отклонений реальных МХ от их
номинальных значений.

Номинальное значение МХ – значение
МХ, принимаемое для любого СИ данного
типа и устанавливаемое в НТД на данный
тип СИ
Основные нормируемые МХ
средств измерений

Характеристики, предназначенные для
определения результата измерения (цена
деления шкалы СИ, число разрядов кода
и др.)

Характеристики погрешностей СИ
(значения основной и дополнительной
погрешностей, размах, вариация и др.)
Основная и дополнительная
погрешности СИ

Основная погрешность – обусловлена
несовершенством собственных свойств
СИ

Дополнительная погрешность –
обусловлена реакцией СИ на изменение
внешних влияющих величин (давления,
влажности, температуры)
Классы точности СИ

Класс точности – обобщенная характеристика
точности средств измерения, определяемая
пределами допускаемых основных и
дополнительных погрешностей, а также другими
их свойствами, влияющими на точность

Обозначения классов точности в зависимости от
способа задания погрешности



Абсолютная: E; N
Приведенная: 0,1; 2,0
Относительная 1,5
Пример обозначения класса
точности гирь
Номинальное
значение
массы гирь
Пределы допускаемых отклонений, ± мг
E1
E2
F1
F2
М1
1 мг
0,002
0,006
0,02
0,06
0,2
500 мг
0,008
0,025
0,08
0,25
0,8
1г
0,01
0,03
0,1
0,3
1,0
20 кг
10
30
100
300
1000