Edu Doc

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Измервания. Основни понятия и определения

Един безкраен набор от физически обекти, които ни заобикалят, да има безкраен брой различни качества и свойства. От този огромен брой хора, разпределени ограничен брой имоти, които са често срещани в качествен смисъл за редица хомогенен и достатъчно, за да ги опише. Имоти, които могат да бъдат определени и възпроизведени градация на определен размер, се наричат физични величини.

Стандартът на термини и определения в областта на метрологията физична величина се определя като свойство, което е обичайна практика в качествено отношение за различни обекти, физически системи, техните условия и процеси, протичащи в тях, но на индивида по отношение на брой за всяка от тях.

Най-качествения аспект на понятието за физическо количество определя размера (дължина като характерна дължина на всички, електрическото съпротивление като обща характеристика на електроенергия проводници и т.н.) и количествено - на неговия "размер" (дължината на дадена тема, специфичното съпротивление на проводника).

Целта на измерването и крайният резултат е да се намерят стойностите на физическото количество. Стойността на физическото количество - оценка на физическото количество в приетата измерването на стойността на дяловете. Разбираемо е, че цифровата стойност на измерения резултат ще зависи от избора на физически единици, така че, в известния анимационен филм "38 папагали", за да се измери дължината на дължина боа папагал и върху резултата от измерването е била избрана като единица за дължина е 38 папагали. Ако изберете единицата за дължина на юридически единици - метър, цифровата стойност на дължината на боа ще бъде различно, въпреки че размерът му е останала същата.

Дисциплина, която определя правилата, методите за измерване, известна като метрологията. Метрологични изследвания и се занимава само с измерване на физически величини, т.е. количествата, за които може да има физически реализуеми и възпроизводими количества за единица. Въпреки това, често се приписва погрешно измерване на различни видове оценка на такива имоти, които макар и формално да попадат в обхвата на горното определение за физическо количество, но не позволяват да се приложи съответната мерна единица. Например, широко разпространена в оценката психология на умствено развитие на лицето, посочено като измерването на интелигентност; оценка на качеството на продукта - качеството на измерването. Въпреки, че тези процедури са частично използвани метрологични идеи и методи, те не може да се квалифицира като измерване в известен смисъл, както е прието в областта на метрологията е невъзможно да си представим един от разузнаването или на качеството на единицата, която също може да се осъществи под формата на определени физически мерки. По този начин, в допълнение към това определение, ние подчертаваме, че възможността за физическа реализация на единици е определяща черта на понятието "физична величина".



Теорията за измерване въвежда понятието за истина, и измерва действителната стойност на една физическа величина.

Намирането на истинската стойност на измерваната физична величина е централен проблем на метрологията. Стандартът определя истинската стойност като стойността на една физическа величина, която е идеалният начин ще бъде отразено в качествен и количествен връзка, съответстваща собственост на обекта. Един от постулатите на метрологията е позицията, че истинската стойност на една физическа величина съществува, но да го определи чрез измерване на невъзможното.

В едно типично представяне на истински означава някаква детерминирана стойност на една физическа величина, отразяваща собственост на един обект, е абсолютно адекватна. Въпреки това, една мярка за това как процесът на учене количествено определяне на материалния свят не бива да се пренебрегват физическата природа на изучаваните свойства и е длъжен да вземе предвид, че качествените границите, в които някои определения са смислени.

Да разгледаме пример за измерване диаметъра на кръгъл диск. Тя ще изглежда, че измерването на диаметър на диска може да се извърши с повече и по-голяма точност, ние трябва само да изберете най-подходящите средства за точност на измерването. Но когато грешка на измерването ще бъде от порядъка на размера на молекулата, ние откриваме, че има нещо като размиване на краищата на диска се дължи на неорганизираното движение на молекули и някои граница на точността на концепцията за диаметъра на диска себе си ще загубят първоначалния си смисъл, и по-нататъшно подобряване на точността на измерването е безполезно. Очевидно е, че концепцията за "истинска" стойност на диаметъра в този случай се на напълно различно, вероятностен, значение и може само с определена вероятност да се създаде набор от стойности, в която се намира. Следователно, като се има предвид стандартната дефиниция на истинската стойност може да се прилага само за обекти на макрокосмоса.

Тъй като истинската стойност на една физическа величина не може да се определи, на практика, измервания се използва концепцията на действителната стойност. Действителната стойност - стойността на физическо количество, което е установено от експеримент, и така приближава вярно, че за тази цел може да се използва вместо. При стойност на измерване се отнася до стойността на стойността отчита чрез измерване на референтния устройство.

Измерената физическо количество - физическо количество да се измерва в съответствие с предназначена задача на измерването.

Влияние физическа величина - физична величина не се измерва директно с помощта на измерване, но имат влияние върху него или върху измервания обект по такъв начин, че тя води до изкривяване на резултата от измерването. Например, при измерване на съпротивление влияе на големината на температурата може да бъде, ако резистор зависи от температурата.

Физическата параметъра - физическият количеството, което характеризира особеностите на измерената стойност. Например, при измерване на напрежение АС като параметрите на напрежението може да се направи на амплитудата на трептене, моментната напрежение, RMS и други.

Константата - физическо количество, размерът на които съгласно условията на задачата за измерване може да се разглежда като не се променя за времето надвишава продължителността на измерването.

А променлива - физична величина, която варира в размер на процеса на измерване.

5.1 Видове скали

Терминът "измерение" се тълкува по различни начини. За да се разбере какво се има предвид с измерване в областта на метрологията, помисли за видовете скали, върху които да получи представа за обекта.

Има четири вида скали: позиции от мащаба, от порядъка на скалата, интервалите на мащабни и мащабни отношения.

Scale елементи на базата на назначаване на номера на обекта (знака), играе ролята на прости имена: това приписване се използва за номериране обекти само за целите на идентифициране или за редица класове, и като номериране, че всеки от елементите на съответния клас се дължи на една и съща стойност. Такива приписване цифри изпълнява на практика същата функция като името. Ето защо, на цифрите, използвани единствено като специфична име, можете да не изпълняват никакви аритметични операции. Ако, например, един от резистори във веригата означена R6, R 18 и от друга страна, след това може да се заключи, че стойностите на съпротивлението при различни три пъти, и е възможно да се установи, че и двете принадлежат към класа на резистори.

Мащабът на поръчката предполага подреждане на обекти по отношение на някои специално техните свойства, т.е. тяхното местоположение във възходящ или низходящ ред на имоти. По този начин се получава, се нарича подредена серия следващо място, а самата процедура ранглиста.

По скалата на реда са в сравнение с всяка друга еднородни предмети, чиито стойности са неизвестни свойства на интереси. Ето защо е номер може да отговорите на въпроси като - "че по-голям (по-малък)" или "това, което е по-добре (по-лошо)." По-подробна информация - колко повече или по-малко, колко пъти са по-добре или по-лошо, мащаба на поръчката не може да даде. Очевидно е, че процедурата за оценка, за да назовем свойствата на обекта по скалата от порядъка на измерването може да бъде само един участък. Един пример от порядъка на скалата е измерването на скоростта на вятъра в Beaufort, който се измерва по скала 0 - точки (спокойна), 2 - точки (лек вятър), 12 - точки (ураган).

Деления различни от вида, че за изграждането му първия набор от физически единици. Стойността на скалното деление забавено разликата на физичните стойности за количество, самите стойности остават неизвестни.

Примери за интервални скали са температура мащаб. На температура по Целзий, като референтна температура разликата приета температура лед топене в сравнение с нея всички други температури. За удобство на деление на скалата между температурата на топене на леда и кипяща вода се разделя на 100 равни интервали - градуса. Целзий мащаб разширява както в положителните и отрицателните интервали. Когато се казва, че температурата на въздуха е 25 ° С, това означава, че е 25 градуса по-висока от температурата, приети за нулевата точка на скалата (по-голяма от нула).

температура Фаренхайт същия интервал е разделена на 180 градуса. Следователно степента Фаренхайт са по-малки, отколкото по Целзий степен. В допълнение, произходът на слотовете по скалата на Целзий е изместен от 32 градуса по посока на по-ниски температури.

Разделението на интервалите мащаб на две равни части - абитуриентски - определя устройството на физическа величина, която може не само да изрази резултатът от измерването в числена мярка, но също така да се направи оценка на неопределеността на измерването.

резултатите от измерванията на интервали мащаб могат да бъдат сгънати заедно и изважда един от друг, т.е. определи колко един стойности на физически количества по-големи или по-малки от друг. Scale интервали, определени от колко пъти стойността на още един или по-малко от друго, не е възможно да мащаб, тъй като неуточнен произход физическа величина. Но в същото време могат да бъдат направени по отношение на интервали (различия). Така температурна разлика от 25 градуса повече от 5 пъти температурната разлика е 5 градуса.

Scale отношения е интервал мащаб с естествен начало. Ако, например, в началото на скалата на температура да абсолютната нула (по-ниска температура в природата не може да бъде), тогава такъв мащаб вече е възможно да се разчита абсолютната стойност на температурата и да се определи не само колко температура Т1 на тялото по-голяма от температурата Т 2 от друга страна, но колко пъти или по-голяма (по-малко), съгласно правилото: T 1 / T 2 = п.

Scale отношения е най-съвършеното, най-информативните резултатите от измервания на скалата на отношенията могат да бъдат сгънати заедно, изваждане, умножение или деление.


5.2 измерване уравнение.

Измерване - констатация на стойност от физически размер емпирично чрез специален хардуер.

Разкриване на техническата страна на измерването, това определение не отговори на въпроса на метрологичен си природа. Независимо от факта, че измерванията са непрекъснато се развиват, все по-сложна и определението се допълва с използването на терминологията на кибернетиката и теорията на информацията, метрологичните им същност остава непроменен и възлиза на уравнението на измерването

X = п [X], или п = X / [X],

където X - измерената стойност, [X] - количествата единица, п - брой. Следователно, трябва да се разбира, че всяко измерване се сравнява с действителното количество на експеримента с някои от неговата стойност, получена за единица сравнение, т.е. измерване.

Този подход, разработен за измерване практика, стотици години.

Въз основа на горното определение на измерването, тя може да бъде официално твърдят, че концепцията за "измерване" съответства само на такъв процес на информация, чрез която да се определи или измерване на стойност с изключение на приемането, както е известно друго количество от същия вид и показва съотношението, в което се намират. "

Въпреки това, тази техника е широко разпространен информационни структури и процеси, в които са необходими за измерване на информацията и се използват под формата на данните от измерванията (например, електрически) и е отправна точка за решаването на проблемите, с крайната цел е не да се получат стойностите за оценка на физическото количество в получените единици, и формиране въз основа на обработката и анализа на сигнала на определени решения, логически заключения за обекта (като "минават - добри за нищо", "дефектен - дефектен", "повече - по-малко").

5.3 Методи за измерване

По пътя на намиране на желаната измерената стойност се разграничат преки, непреки, съвместно и общо измерване.

Директно измерване - измерването, в който желаната стойност на самото намиране на показанията на измервателните уреди (амперметър текущия период за измерване на времето - хронометър).

Индиректно измерване - измерване, в който желаната стойност на изчисленията се основават на известната връзка между тази стойност и стойностите, които са функционално свързани с необходимата и се определят чрез измерване. С други думи, на желаната стойност на физическо количество се изчислява съгласно формулата, и стойностите формула удар измервания (измерване на мощността, разсейвана в резистор, може да се направи чрез изчисляване по формулата P = I 2 R въз основа на текущата измерването и / резистор R) ,

Съвместното измерване - едновременно измерване на две или повече различни стойности за установяване на връзката между тях (например, броят на едновременни, преки измервания на електрическото съпротивление на проводника и неговата температура за определяне на температурната зависимост на устойчивост).

Агрегат Измерване - произвежда едновременно измерване кратно на подобни стойности, при които желаните стойности за намиране на решение на уравненията, получени чрез директни измервания на различни комбинации от тези променливи (наличие на стойностите на масата на отделните тегла, определени от известна стойност на масата на един от тегла: сравняване на масите на различни комбинации от теглото, се система от уравнения, от които решения са масата на всеки от теглата в комплекта).

Чрез промяна на характера на измерваната време статистиката на измерване са динамични и статични измервания.

Статистическите измервания са свързани с определянето на характеристиките на случайни процеси на аудио сигнали, ниво на шума и т.н. Статичните измервания се извършват, когато измерената стойност е почти постоянен.

Динамични измервания се отнасят до такива стойности, че по време на измерването претърпят известни промени.

Статични и динамични измервания в идеална форма редки в практиката.

Чрез измерване на количеството на информация разграничение единични и многократни измервания.

Единична измерване - това измерване на една стойност, т.е. брой размери, равни на броя на измерените стойности. Практическото приложение на този тип измерване винаги е изпълнен с голяма несигурност, така че трябва да се проведе най-малко три единични измервания и да намерят крайния резултат като средна аритметична стойност.

Множество измервания се характеризират с превишението на броя на размерите на измерените стойности. Обикновено, минималният брой на измерванията в този случай повече от три. Предимството на множество размери - значително намаляване на влиянието на случайни фактори на грешката на измерването.

По отношение на основните мерни единици са разделени в абсолютно и относително.

Абсолютни измервания се наричат, които използват пряко измерване на един (понякога и повече) и основните ценности на физични константи. По този начин, в добре познат формула E = MC Айнщайн 2, масата (М) - първично количеството, което може да бъде измерено чрез директно (по тегло) и скоростта на светлината (в) - физическа константа.

Относителни измервания се основават на установяването на връзката на измерената стойност на еднаквото, използван като едно цяло. Естествено, на желаната стойност зависи от мерните единици

5.4 МЕТОДИ ЗА ИЗМЕРВАНЕ

Според метода на измерване, за да се разбере съвкупността от принципи и методи за използване на средства за измерване, избран за определена задача измерване. Концепцията на метода на измерване включва както теоретична основа на принципите за измерване и развитие на измервателните техники инструменти за кандидатстване.

Както е известно, на желаната стойност на физическото количество е като я сравнява с тази мярка, се материализира една от такава величина. В зависимост от приложението се прави разлика между методите на директни методи за оценка и сравнение. Когато се измерва чрез директна оценка желаната стойност на големината се определя директно от референтната) единица на средства за измерване, които се дипломира в съответните звена. Методът на сравнение на мярката - метода на измерване, в която измерената стойност се сравнява с възпроизводим мярката за стойност (например сравнение на масата на баланса на светлина). Отличителна черта на метода на сравнението е пряко замесени в етапите на процедура за измерване, а в метода на директна мярка за оценка изрично не присъства в измерването и прехвърля своите размери четене устройство (скала) измервателни средства в аванс, когато калибриране. А трябва в метода на сравнението е наличието на сравнение.

Методът на сравнение с мярка има няколко разновидности: диференциален метод на нула метод, метод на заместване и метода на случайност.

Нулева метод (или метода на пълно уравновесяване) - сравнителен метод за измерване, в които полученият ефект на измерената стойност и противодействие на въздействието на мерките върху сравнителен обезсилват.


Пример. Измерване на масата на равни тегла, когато въздействието на м-везни напълно балансирани тегло тежести м (Фигура 1.1 а).

Фигура 1.1. сравнителни методи

При метода на диференциала на балансиране пълен, не произвеждат, и разликата между измерената стойност и стойността, възпроизводими мярка, измерено в селектора на инструмент.

Пример. Измерване на масата на равни тегла, когато въздействието на маса м х, отчасти на кантара балансирани тежести за масово м 0 и масовата разликата се измерва по скала от тежести, завършили в единици за маса (Фигура 1.1, б). В този случай, измерената стойност м х = m 0 + Δm, където Δm - четене везни

Метод на замяната - метода на сравняване на мярката, в който измерената стойност на замени известно количество, възпроизводими мярка.

Пример. С тегло на измерване на пролетта баланс се извършва на два етапа. Първа на кантара, за да тежат на масата се поставя и се отбелязва разположението на теглата на индекса; След това сменете маса m маса М 0 на тежести, я избора като указател към салдото, установено в точно същото положение като в първия случай. Ясно е, че м х = 0 М (фиг. 1.1)

В метода съответства на разликата между измерената стойност и стойността на възпроизводим мярка се измерва с помощта скали припокриват марка или периодични сигнали.

Пример. Измерване на броя на оборотите, с помощта на стробоскоп - ДДС периодично осветени от проблясъци на светлина, както и честотата на поява е избран кука за етикета, приложена на вала, сякаш наблюдател, определен метод мачове, която използва съответства на основните и нониус марки мащаб, реализиран в shtangenpriborah използва за линейни измервания ,

5.5 НАЧИН НА ГРЕШКИ

Грешката на резултата от всяко отделно измерване е съставен от много компоненти, които дължат своя произход на различни фактори и източници. Традиционният аналитичен подход за оценка на резултатите от грешки е да се отделят тези компоненти, като ги учат индивидуално и след това сумиране. Познаването на свойствата и характеристиките на компонентите, за да се определи количеството на грешките може да бъде правилно взети под внимание при оценяването на резултатите от своите грешки, или, ако е възможно, да се въведат изменения в резултат от измерването. Отбелязването и оценка на отделните компоненти на грешка, понякога е възможно да се организира измерването, че тези компоненти не оказват влияние върху резултата. Естествено, можете да класифицира компонентите на грешка в много отношения. За целите на еднаквост на подход към анализа и оценката на грешки в областта на метрологията следната класификация, приета.

Поради естеството на проявление във времето разграничи систематични и случайни компоненти за грешки (по-долу, за краткост, ние ще пропусне компонентите на думи, когато това не е необходимо).

Систематична грешка на измерване се нарича грешката, която при многократни измервания на една и съща величина при същите условия, остава постоянна или варира редовно.

Случайна грешка на грешка на измерване се нарича, който в многократни измервания на една и съща величина при същите условия е случайно променена в знак и (или) стойност. Източникът на пристрастие може да служи, например, неточно прилагане на марките на показалеца на инструмента за мащаб, деформацията на стрелката. Случайният компонент на грешката може да се дължи на триенето в лагерите подвижната част на устройството, колебания на температурата на околната среда, влиянието на магнитни и електрически смущения и др Индустриална

Необходимите компоненти на всяко измерване е инструмент за измерване, метод на измерване и лицето провеждане на измерването на несъвършенство на всеки един от тези компоненти води до резултат от съставляващите го грешка. В съответствие с това, при източника на разграничи инструментал, методическа и лична грешка.

Пример. Цифрата показва вариант за измерване на съпротивление от волтметър-амперметър. За да се определи устойчивостта на резистор R е необходимо за измерване на тока I течащ през резистор и напрежението на целия резистор R на U. В този вариант, верига, която се прилага метода, приет, спад на напрежението се измерва с волтметър, амперметър, докато измерване на общия ток, протичащ през и чрез rezictop волтметър. В резултат на измерената стойност не е вярно и ще съдържа методологичен грешка. Всеки от устройствата, използвани при измерването, се показва известна грешка, при което двете систематични и случайни компоненти може да присъстват в грешката цялостното устройство. Очевидно е, че тези компоненти ще повлияят на резултата от измерването, и следва да бъдат класифицирани като инструментал. И най-накрая, поради липса на подходящи умения с инструменти експериментатор може да направи, за да е резултат от компонента за измерване на лични грешки, дължащи се на неправилно разделяне препратка акция по мащаб, брой грешки, дължащи се на паралакс, небрежност, и т.н ..

Съгласно условията на възникване на измервателните устройства се отличават основно и средно грешка. Всеки уред за измерване е проектиран да работи при определени условия, определени в нормативната и техническата документация. Това само по себе показва нормални условия на използване на средства за измерване, т.е. условията, при които количествата, които влияят на точността на измервателните уреди са в рамките на нормалното за ценности и работните условия на прилагане - условия на труд, при които стойностите на влияние количества над нормалното, но са в рамките на работни пространства. Грешката на измерване, определена при нормални условия, се нарича главница. Грешката се дължи на изходните стойности на влияние количества извън нормалните граници, наречена още.

Пример. Амперметър за измерване на променлив ток с номинална честота (50 ± 5) Hz честота отклонение извън тези граници ще доведе до допълнителна грешка в измерването.

За оценката на допълнителни грешки в документацията на показанията на измервателната апаратура обикновено посочват правила преди да излезете от условията на измерване, извън нормалната.

Ние определено статични и динамични режими на измервателните уреди. Следователно, изолираните компоненти на статична и динамична грешка. Динамичният компонент на грешката се появява, когато се измерва работа в динамична режим, и се определя от два фактора: динамичен (инерция) Имоти на измервателните уреди, както и естеството на (скорост) промени в измерената стойност. При измерване на сигнали детерминирани динамични грешки обикновено се считат за системно. В случай на инцидентно естество на измерената стойност динамичните грешки трябва да се считат за случайни.

Е стандартизирана оценка на качеството на измерване показва грешката. В този случай, се отдава предпочитание израз под формата на грешка измерване на относителната грешка е най-информативен, което го прави възможно да се обективно сравнение на резултатите и оценка на качеството на измерванията, направени по различно време или по различни експериментатори. В действителност, чрез измерване на дължината на пръта 1000 mm L = 10 мм с грешка (т.е., с относителна грешка на 1% или 0.01) и разстоянието между две станции на метрото 2 L - 1 км със същата абсолютна грешка на 10 мм (т.е.. напр. с относителна грешка на 10 1-10- 5 или 3%), ние заключаваме, че, въпреки че абсолютната грешката при измерване в двата случая е същото, първото измерване е доста суров, а вторият е с висока точност.

Да бъдеш най-важната характеристика на резултата от измерването, който определя степента на доверие в него, грешката трябва винаги да се оценява. За различни видове проблем грешка при измерване оценка могат да бъдат решени по свой собствен начин, грешката в резултата от измерването може да бъде оценена с различна точност, базирани на различни въвеждане на информация. В съответствие с тази разлика измервания с "точни" (в смисъл на най-високия достижим точността), приблизителни и предварителни грешки при изчисленията.

При измерване с "точен" грешка оценка взема предвид индивидуалните характеристики и метрологични характеристики на всеки един от прилаганите средства за измерване, анализи на метода за измерване, условията на измерване, се контролират, за да се вземе предвид тяхното въздействие върху резултата от измерването.

При измерване с грешки приблизителна оценка отчита само нормативни, стандартни метрологични характеристики на средствата за измерване и оценка на въздействието върху резултатите от измерването на отклонение от нормалните условия на измерване.

Измерванията с грешки Предварителна оценка се извършва в съответствие със стандартните методи за измерване, регламентирана нормативна и техническа документация, които определят методите и условията на измерване, както и видовете грешки на измервателните уреди, използвани и, въз основа на тези данни, оценени предварително и посочени в методите за възможните резултати от грешка.

В инженерната практика обикновено се справят с последните два вида грешки при измерването и методите за оценка на резултатите от измерванията, свързани с категорията - технически измервания.

Когато се използва за измерване често могат да се разграничат компонентите на грешка, независимо от измерената стойност (добавяне) и грешката варира пропорционално на измерената стойност (мултипликативна). Тези компоненти се наричат, съответно, добавка и множители грешки. Добавката, например, е систематична грешка поради неточна зануляване в галванометър с еднакъв мащаб; мултипликативен - грешка в измерването на интервали от време изостава или бързаше часа. Тази грешка ще се увеличи в абсолютна стойност, докато собственикът на часовника не ги излагайте правилно според времеви сигнали

5.6 ПРИНЦИПИ НА описание и оценка на ГРЕШКИ

В основата на съвременните подходи към грешките Оценките на принципите на осигуряване на изпълнението на измервателни изисквания еднородност.

За целите на проучването и оценката на грешката е описано с помощта на определен модел (системно, случайна, систематична, инструментална и т.н.). В някои модели се определи характеристики, подходящи за количествено определяне на някои от неговите свойства. Данните на обекта и на измерванията е да се намери оценките на тези характеристики.

спецификации за грешки (скорости на точност) изчисляват приблизително; точността на прогнозите, договорени за целите на измерване.

Изборът на модел грешка в преценката поради информация за източниците си като априори, и получена по време на измервателния експеримент. Моделите са разделени в детерминирана и не-детерминирана (случаен). За системни грешки са просто детерминирани модели, в които пристрастия, по дефиниция, могат да бъдат представени чрез постоянен или известни отношения (линейна, периодични и други функции, от време на време или брой наблюдения). Общия модел на случайната грешка е случайна променлива като функция на вероятностно разпределение.

Характеристики на случайната грешка е разделена на точка и интервал. За да се опише в резултат на грешки при измерването, се използва най-често интервални оценки. Това означава, че границите, които могат да бъдат в резултат на грешка са среща с определена вероятност. В този случай, границите на грешки се наричат граници на сигурност, както и вероятността, съответстващ на нивото на доверие на грешка, - нивото на доверие. Въпреки това, в някои случаи, когато няма възможност или на необходимостта от оценка на границите на доверие за грешка (например, функцията на вероятностно разпределение е неизвестна грешка), използвайте характеристики дот. По този начин, функцията за точка е стандартното отклонение на случайната грешка, вариацията.

За целите на еднаквото представяне на резултатите и показателите за измерване грешка и точността на форми резултати презентационни измерване са стандартизирани.

Формулирани разпоредби определят характеристиките на данните, получени по време на измерванията, които се прилагат математически задачи: първо, лечението се подлагат на фундаментално неточни данни; На второ място, точността на техники за обработка трябва да се съгласува с необходимата точност и прецизност на резултата от измерването на входните данни.

В основата на грешка подбор оценява по редица принципи.

На първо място, на очакваните индивидуални характеристики и параметри на избрания грешката модел. Това се дължи на факта, че грешки модел обикновено са сложни и са описани от много параметри.

Определяне на всички тях е много трудно, а понякога и невъзможно. Освен това, в повечето практически случаи, пълно описание на модела за грешка съдържа излишна информация, докато определени знания на неговите характеристики достатъчно, за да се постигне целта на измерването.

На второ място, грешката на оценка се определя приблизително, в рамките на договорен за измерване. Това е така, защото грешката се определя само зона на неопределеност на резултата от измерването и не е необходимо да се знае много точно.

Трето, грешката оценява от по-горе, така че точността е по-добре да се преувеличават, отколкото да омаловажавам, като в първия случай на намалено качество на измерването, а вторият - може би най-пълното обезценяване на всички резултати от измерването. Четвърто, защото търси реалистична оценка на стойността на резултат от измерване за грешка, т.е. не твърде преувеличени и не твърде занижени, точността на измерванията трябва да се съобрази с целта на измерването. Прекомерното точност води до излишни разходи и време. Липсата на точност в зависимост от целите на измерване може да доведе до признаването на годни всъщност безполезни продукти, за да вземе погрешно решение, и така нататък. Н.

грешки за оценка могат да бъдат извършени преди (априори) и след (задна) измерване. The априори оценка - един тест за способността да се осигури необходимата точност на измерванията, извършени в предварително определени условия, избрани чрез използването на конкретна SI. То се извършва в следните случаи:

• характеристики оценка SI метрологични;

• развитието на техники за измерване;

• Избор на измервателните уреди за конкретна задача за измерване;

• подготовка на измерването се извършва от специално SI.

оценка Posteriori извършва в случаите, когато цената априори е незадоволителен или получена въз основа на модела на метрологичните характеристики, и не се изисква да се вземат под внимание индивидуалните свойства, използвани от SI. Такава оценка следва да се разглежда като корекция на априорни оценки.

5.7 систематични грешки

Източниците на системни компоненти на неопределеността на измерване могат да бъдат всички негови компоненти: метода на измерване, измервателни уреди и експериментаторът оценка системни компоненти е доста трудно метрологичен предизвикателство. Неговото значение се определя от факта, че знанията на систематична грешка позволява да изменят резултата от измерването, като по този начин се увеличава неговата точност. Трудността се състои в трудностите на пристрастие откриване, тъй като не може да се открие чрез многократни измервания (наблюдения). В действителност, е постоянна величина за дадена група от наблюдения, систематична грешка не прави визуално проявява в многократни измервания на един и същ размер и, следователно, експериментаторът не може да отговори на въпроса - дали е налице системна грешка в наблюдаваните резултати. По този начин, проблемът на систематични грешки, открити почти една основна борба

Постоянни инструментални систематични грешки обикновено се откриват с помощта на измервания за калибриране. Проверката, посочена в определението за метрологичен орган и средствата за грешки в измерванията за определяне на възможностите за използване на средства за измерване. Проверката се извършва чрез сравняване на показанията на уреда, който се изпитва с показания по-точен (модел) измервателни уреди. Ако проверена марка на мащабни показанията на тествано средство X стойка, и X модел OBR, точността на устройството под тест на това ниво

ΔXpov == Xpov - Xobr.

За да се премахне пристрастия в този случай, корекция (- ΔXpov).

Пример. При измерване на напрежение волтметър 225V на. Сертификатът за проверка показа, че това ниво на мащаб систематична грешка на волтметър е равна на 3 V. С оглед на измененията на захранващото напрежение е равно на 225-3 = 222 V.

За откриването на променящите пристрастия, се препоръчва да се построи графика, която нанасят резултатите от наблюденията в реда, в който са били получени. Общо точки получи място на картината може да се открие наличието на наблюдения закон за смяна и се направи заключение относно наличието в тях на систематична грешка. Най-простият, но често един случай на грешка варира в зависимост от определен закон, е грешка, напредва в линейна прогресия, например, пропорционално на времето. Такива грешки могат да бъдат оценени и елиминирани, както следва. Ако е известно, че измерването на постоянна Хо систематична грешка варира линейно с времето, т.е.


Въпреки това, се предполага, че промяната в отклонение настъпва по линеен начин, да не винаги е възможно да бъде напълно сигурни, че това е така. В този случай, за да се контролира метода на пристрастие се използва симетрични наблюдения. Няколко наблюдения извършват на редовни интервали и след това се изчислява средното аритметично разположени симетрично проби (фиг. 2.2), като (X + 1 х 5) / 2 (х + 2 х 4) / 2.

Теоретично, грешката в линейна зависимост от времето, аритметични средства трябва да бъдат равни - и това дава възможност за контрол на промяната на грешката. Уверете се, че грешката варира линейно, съгласно формула (2.2) са резултат от измерване.

Системните компоненти поради несъвършенството на използваните методи за измерване, ограниченото точността на изчислителните формули в основата на измерването, влиянието на измерването на даден обект, чиито свойства се измерват, се отнасят до методологични грешки. Единни препоръки за откриване и оценка на методологически компоненти на пристрастия не са налични. Ето защо, проблемът е решен във всеки случай поотделно, въз основа на анализа на метода на измерване се прилага, резултатите от които често зависят от квалификацията и опита на експериментатора.


Пример. Ние очакваме, пристрастие напрежение измерване U х източник, поради наличието на вътрешното съпротивление на волтметър (Фигура 2. 3) Вътрешният напрежение източник импеданс R в = 50 ома импеданс волтметър R п = 5 ома, четене волтметър U = 12,2V изъм изъм Тук U = R · U п х / (R п + R в) относителна систематична грешка, дефинирана като Δ а / U х = (U об - U х) · 100 / U х = - R 1 х 100 / (R 1 + R 2) размерът 0,99% Този доста осезаемо грешка и тя трябва да се вземе предвид въвеждането на изменения. Изменение Δ е грешката, взето с обратен знак, или в единици от измерената стойност

Δ = 0,99 · 10-2 · 1.2 = 12.2 в

По този начин, източник на напрежение е 12.2 + 1.2 = 13.4

Имайте предвид, че тази оценка систематични грешки, от своя страна, има някои грешки, поради грешки в определянето на R и R п, както и поради инструментална волтметър за грешка. Това корекции на грешки не се изключват въвеждането и остатъка се нарича остатъчна систематичен грешка (Non-изключено систематична грешка).

Лични пристрастия са свързани с индивидуалните особености на наблюдателя. При проектирането на съвременни средства за измерване, мерки са взети, за да се гарантира, че възможно най-много, за да се изключи възможността за индивидуални грешки. Очевидно, поради тази причина, той се счита за лична грешка незначително и не ги вземе предвид при анализа на грешките.

5.8 Компенсация на систематична грешка

На практика, измерването се използва няколко метода за сметка на някои усложнения на процедурата на измерване, за да се получи в резултат на измерване без пристрастия. Те включват метода на заместването, методът контрастен и компенсацията грешка на знак.

Метод на замяната. Этот метод дает наиболее полное решение задачи компенсации постоянной систематической погрешности и представляет собой разновидность метода сравнения. Сравнение производится путем замены измеряемой величины известной величиной и так, чтобы воздействием известной величины привести средство измерения в то состояние, которое оно имело при воздействии измеряемой величины.

Метод противопоставления. Рассмотрим данный метод на следующем примере.


Метод компенсации погрешности по знаку . Этот метод также предусматривает проведение измерения в два этапа, выполняемых так, чтобы постоянная систематическая погрешность входила в показания средства измерения на каждом этапе с разными знаками. За результат измерения принимают полусумму показаний — систематические погрешности при этом взаимно компенсируются.

5.9 Основные понятия теории вероятности и математической статистики

Наблюдения показали, что, несмотря на случайный характер появления ошибок измерения, рассеивание ошибок измерения имеет вполне определенные закономерности. Для таких статистических законов теория вероятностей позволяет представить исход не одного какого-либо события, а средний результат случайных событий и тем точнее, чем больше число анализируемых явлений. Это связано с тем, что, несмотря на случайный характер событий, они подчиняются определенным закономерностям, рассматриваемым в теории вероятностей.

Теория вероятностей изучает случайные события и базируется на следующих основных показателях. Совокупность множества однородных событий случайной величины х составляет первичный статистический материал. Совокупность, содержащая самые различные варианты массового явления, называют генеральной совокупностью или большой выборкой N. Обычно изучают лишь часть генеральной совокупности, называемой выборочной совокупностью или малой выборкой N 1 . Вероятностью р(х) события х называют отношение числа случаев N(x), которые приводят к наступлению

события х к общему числу возможных случаев N:

p(x) = N(x)/N.

Теория вероятностей рассматривает теоретические распределения случайных величин и их характеристики.

Математическая статистика занимается способами обработки и анализа эмпирических (основанных на опыте) событий. Эти две родственные науки составляют единую математическую теорию массовых случайных процессов.

В математической статистике важное значение имеет понятие о частоте события у*(х), представляющего собой отношение числа случаев n(х), при которых имело место событие к общему числу событий n: у*(х) = n(х)/n.

При неограниченном возрастании числа событий частота у*(х) стремится к вероятности р(х). Частота у i0 = n(х)/Σn(х) характеризует вероятность появлений случайной величины и представляет собой ряд распределения (рис. 6.10), а плавная кривая - закон (функцию) распределения F(x). Получение гистограммы на примере исследования ширины шва.

Вероятность случайной величины (события) — это количественная оценка возможности ее появления. Достоверное событие имеет вероятность р = 1, невозможное событие р = 0. Следовательно, для случайного события 0 ≤ р(х) ≤ 1, а сумма вероятностей всех


возможных значений.

При измерениях иногда недостаточно знать функцию распределения. Необходимо еще иметь ее характеристики: среднеарифметическое и математическое ожидания,

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Измервания. Основни понятия и определения

; Дата: 04.01.2014; ; Прегледи: 317; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:

  1. Celektsii, нейните цели и основни направления
  2. ESSENCE организация и нейните основни характеристики
  3. I. Основни права на гражданите
  4. II. Neofreydizma: основни характеристики, основни представители
  5. IV. Set кореспонденция между основните понятия (обозначени с номера) и концепции, да изразят своите детайли, функции, характеристики (означени с букви)
  6. IV. Set кореспонденция между основните понятия (обозначени с номера) и концепции, да изразят своите детайли, функции, характеристики (обозначени с букви).
  7. IV. Set кореспонденция между основните понятия (обозначени с номера) и концепции, да изразят своите детайли, функции, характеристики (обозначени с букви).
  8. IV. Set кореспонденция между основните понятия (обозначени с номера) и концепции, да изразят своите детайли, функции, характеристики (обозначени с букви).
  9. IV. Разположен на съотношението между основните понятия (обозначени с номера) и концепции, да изразят своите детайли, функции, характеристики (обозначени с букви).
  10. V. етап на гласуване и определяне на резултатите.
  11. Основен изчисление на разпоредби
  12. А. Основните цели на руската външна политика през втората половина на XVIII век.




ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.45.9.24
Page генерирана за: 0.109 сек.