похибки вимірювань

Вступ. Основні поняття.

Наука про вимірювання, методи і засоби їх забезпечення і досягнення необхідної

точності називається метрологією.

Виміром називається знаходження значення фізичної величини дослідним

шляхом, за допомогою спеціальних технічних засобів.

Засіб вимірювань фізичної величини заданого розміру називається мірою.

Засіб вимірювань, призначений для отримання вимірювальної інформації в

формі доступній для сприйняття людиною, називається вимірювальним приладом.

Заходи та вимірювальні прилади діляться на робочі і зразкові. робочі прилади

призначені для практичного застосування в процесі виконання работ.Образцовие прилади призначені для повірки інших засобів вимірювальної техніки, наприклад, робочих приладів. Повіркою приладу називається визначення похибки вимірювання і встановлення придатності приладу до застосування.

Істинне значення фізичної величини - це її значення ідеальним чином

відбиває дану фізичну величину.

Справжнє значення - це знайдене експериментально і максимально

наближене до істинного значення.

Значення величини знайдене в результаті вимірювання називається результатом

виміру. Результат вимірювань завжди відрізняється від істинного значення величини.

Відхилення результату вимірювання від істинного (або дійсного) значення -

називається абсолютною похибкою.

# 8710; А = Аі - А. де: # 8710; А - абсолютна похибка, Аі - виміряне значення

фізичної величини, А - істинне або дійсне значення вимірюваної величини.

Ставлення абсолютної похибки до дійсного значення називається

відносною похибкою вимірювання.

. де: # 947; А - Відносна похибка, # 8710; А - абсолютна похибка, А - істинне або дійсне значення вимірюваної величини.

Прямими вимірюваннями називається такі, при яких шукане значення величини

перебувати безпосередньо з показань вимірювального приладу. Наприклад, струм,

Непрямими вимірами називається такі вимірювання, при яких шукане значення

величини знаходиться шляхом підрахунку за певними формулами залежності між цією

величиною і іншими величинами, визначеними прямими вимірами. Наприклад, визначення опору, знаючи значення струму і напруги, згідно із законом Ома.

Методи вимірювання - це сукупність прийомів використання засобів вимірювальної техніки та

принципів вимірювань. Розрізняють такі методи вимірювань:

1. Метод безпосередньої оцінки. при якому результат вимірювань

відраховується безпосередньо за показаннями вимірювального приладу.

2. Метод порівняння. при якому значення величини порівнюємо зі значенням,

будь-якої міри. Розрізняють три різних методи порівняння.

2.1. Диференціальний метод.

2.2. Нульовий метод.

2.3. Метод заміщення.

Диференціальний метод - це визначення різниці вимірюваної величини і

відомої величини і за значенням різниці визначають значення вимірюваної величини.

Нульовий метод - це метод порівняння, при якому результат впливу

вимірюваної і відомої величини доводиться до нуля, після чого за шкалою приладу

визначають значення вимірюваної величини. Наприклад, омметр мостового типу.

Метод заміщення. при якому вимірювана величина заміщується відомої

величиною (мірою). Наприклад, равноплечних ваги.

При будь-якому вимір результат вимірювань відрізняється від істинного значення

внаслідок недосконалості засобів і методів вимірювань, суб'єктивних помилок

експериментатора і через різних випадкових впливів на результат вимірювань. Виникає похибка вимірювань.

Систематичні похибки залишаються постійними або закономірно

Інструментальні похибки - похибки застосовуваних засобів вимірювання.

Похибки установки викликані неправильною установкою приладу при

Методичні похибки. що виникають через недосконалість методу вимірювання.

Випадкові похибки - змінюються випадковим чином, в результаті чого

значення вимірюваних величин розрізняються при декількох вимірах.

Можливі й грубі похибки через неправильне відліку по приладу.

Для вимірювальних приладів прямої дії, тобто приладів безпосередньої оцінки зазначаються такі види похибок.

Основна похибка приладу - це похибка приладу знаходиться в

нормальних умовах, тобто при нормальному положенні, температурі 20 ± 5 ° С, відсутності впливу зовнішніх магнітних полів та інших зовнішніх впливів.

Наведена похибка визначається, як відношення абсолютної похибки до верхньої межі вимірювального приладу. Верхня межа приладу називається так само номінальною величиною приладу. Наведена похибка виражається у відсотках.

На шкалах приладів вказується основна найбільша допустима приведена

Якщо виміряне значення величини менше верхнього значення приладу, то можлива похибка збільшується.

. де: # 947; нв - найбільша можлива відносна похибка в будь-якій точці шкали приладу, # 947; доп - основна найбільша допустима приведена похибка приладу, Ан - верхня межа вимірювального приладу, А - результат вимірювань.

Для отримання достатньої точності вимірювання, тобто найменшій похибці, межа вимірювання багатограничні вимірювального приладу вибирають так, щоб вимірювана величина мала значення не менше однієї третини номінальній величині приладу. Мал. 1.