• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Похибки засобів вимірювальної техніки

Вимірювання фізичних величин не можна виконати абсолютно точно через недосконалість методів і засобів вимірювальної техніки, а також через вплив зовнішнього середовища та залежно від індивідуальних особливостей спостерігача.

Внаслідок дії багатьох випадкових та детермінованих чинників, які проявляються як у процесі виготовлення та експлуатації засобів вимірювань, так і в процесі вимірювань, покази вимірювальних приладів неминуче відрізняються від істинного значення вимірюваної величини.

Такі відхилення характеризуються похибками засобів вимірювань.

Класифікують похибки за різними ознаками. Основними з них є класифікації за

1) за способом нормування метрологічних характеристик (за способом вираження):

- абсолютна похибка,

- відносна,

- зведена;

2) за режимом роботи засобу вимірювання:

-статична похибка,

- динамічна похибка перехідних процесів,

- похибка періодичних процесів;

3) за характером прояву:

- систематична,

- випадкова;

4) за відношенням до зовнішніх впливів :

- основна,

- додаткова;

5) за взаємодією з вихідним сигналом:

- адитивна,

- мультиплікативна,

- змішана (адитивно-мультиплакітивна),

- лінійності,

- гістерезису.

Абсолютною похибкою вимірювального приладуназивається різниця між його показом та істинним значенням вимірюваної величини за відсутності методичних похибок і похибок від взаємодії засобу вимірювань з об'єктом вимірювання:

D = х -Q, (10)

де х, — показання засобу вимірювань;

Q— істинне значення вимірюваної величини,

Проте у метрологічній практиці вимірювань замість істинних величин мать справу з дійсними значеннями Х_д вимірюваних величин, визначених розрахунковим або експериментальним шляхом за допомогою точніших зразкових засобів вимірювань. Тому абсолютна похибка дорівнює:

D = х - Х_д. , (11)

Границі дапутсимої абсолютної похибки встановлюються за формулою

D = ± a (12)

або

D = ± (a+bx) (13)

де D -границі допустимої абсолютної похибки, виражені в одиницях вимірюваної величини або умовно в поділках шкали, a,b –додатні числа, незалежні від x.

Відносною похибкою засобу вимірювань називається відношення абсолютної похибки засобу вимірювань до істинного або дійсного значення вимірюваної величини, виражене у відсотках:

d_х=(D / Х_д)×100% (14)

Границі допустимої відносної похибки d встановлюються за формулою

(15)

якщо D встановлено за формулою (12) або за формулою

(16)

якщо D встановлено за формулою (13), де Х_k -більша за модулем межа вимірювань, c,d –додатні числа,

c=b+d : d=a/׀ Х_k ׀(17)

Зведеною похибкою засобу вимірювань називається відношення абсолютної похибки до розмаху шкали засобу вимірювань, виражене у відсотках:

(18)

де Х_N — розмах шкали засобу вимірювань, p –додатнє число.

Зауважимо, що при імітаційному методі повірки засобу вимірювання в формулі замість шкали Х_N підставляється нормоване значення шкали, яке відповідає градуювальним характеристикам.

Варіацієюназивається найбільша різниця між двома показами засобу вимірювання, коли одне й те саме дійсне значення вимірюваної величини досягається в результаті її збільшення чи зменшення.

Статичні похибкимають місце при вимірюванні величини після закінчення перехідних процесів в елементах та перетворювачах засобу вимірювання, тобто незмінної в часі величини.

Динамічні похибкиз'являються при вимірюванні змінних величин і зумовлені інерційними властивостями засобів вимірювань.

На практиці кожне вимірювання фізичної величини виконується з деякою похибкою. Наявність похибки пояснюється різними причинами. Основними з них є: малий досвід оператора, спрацювання вимірювального приладу, неправильне установлення вимірювального приладу при виконанні вимірювань, зміна параметрів навколишнього середовища (температури, тиску, вологості), вплив зовнішнього електромагнітного поля і т. ін. Всі ці причини називають джерелами похибок. Для розробки методів виключення чи зменшення похибок, а також визначення їх значень всі похибки за причинами, які їх викликають, поділяють на групи:

-систематичні похибки, які виникають під дією постійних або змінних за відомим законом факторів;

-випадкові похибки, які виникають під дією випадкової сукупності змінних за часом причин;

-грубі похибки, які, в основному, обумовлені помилками оператора, різкою зміною напруги, живлення і ін.,

-промахи, які є наслідком несправності ЗВТ, порушення правил його експлуатації, помилкового зчитуваня показів, їх запису тощо.

Промахи виявляються безпосередньо в процесі вимірювань.

Систематичні похибки можна визначити, урахувати заздалегідь і виключити із результатів вимірювань при виконанні деяких технічних рекомендацій (проведення калібрування приладу перед початком вимірювань, прогрівання приладу протягом часу, який указаний в інструкції по експлуатації, правильне розміщення приладу, розташування приладів удалині від сторонніх нагрівальних предметів і т. ін.).

Систематична похибка вважається виключеною якщо

׀D׀ ≤ 0,05D при n=1 (19)

та

D׀ ≤ 0,05D при n=2 (20)

де n – число значущих цифр, яким виражається границя D допустимої похибки результату вимірювань.

Випадкові похибки можна виявити при багаторазовому вимірюванні однієї і тієї ж величини за допомогою одних і тих же приладів. Їх не можна виключити, але можна урахувати, використовуючи методи теорії ймовірностей і математичної статистики

Систематичні похибки як функцію вимірюваної величини можна показати як суму похибок схеми, яка визначається самою структурою засобу вимірювань, та технологічних похибок, зумовлених похибками виготовлення елементів цього засобу. Похибки схеми і технологічні похибки можна розглядати як систематичні лише при вимірюванні постійної вимірюваної величини за допомогою одного засобу вимірювань. У загальній же масі вимірювань фізичних величин за допомогою багатьох засобів вимірювань одержані систематичні похибки слід відносити до класу випадкових.

Похибки схеми і технологічні похибки суттєво та принципово відрізняються. Якщо перші впливають на характер зміни по шкалі сумарної похибки всіх засобів вимірювання, то технологічні похибки індивідуальні для кожного зразка ЗВТ, тобто їх значення для кожного приладу в одній і тій самій точці різні.

Характеристики елементів засобів вимірювальної техніки змінюються при їх експлуатації в екстремальних умовах або агресивному середовищі. Це відбувається з двох причин: природні процеси старіння та зношування елементів засобів вимірювань, навіть якщо їх експлуатація відбувається в умовах, близьких до умов градуювання. Ці причини можна віднести до інструментального виявлення нестабільності характеристик.

Крім того, необхідність регламентування додаткових похибок може зумовлюватись суттєвими змінами зовнішніх умов експлуатації засобів вимірювань порівняно з умовами виконаного градуювання. Цю причину можна вважати методичною, вона зумовлена мінливістю навколишнього середовища.

Всі ці обставини спричиняють зміну відхилення статичної характеристики у той чи інший бік від градуювальної характеристики (рис. 1). Якщо ширина смуги зростає пропорційно до зростання вхідної величини х, а при х = 0 вона також дорівнює нулю, то така похибка називається мультиплікативною. Смуга, обмежена прямими S'_х та S ''_х, (рис..1, а) є областю невизначеності і характеризується похибкою чутливості.

Рис.1. Похибки засобів вимірювальної техніки

Читайте також:

1. Cтруктура апаратних засобів ІВС
2. I. Організація класу до уроку та повторення правил техніки безпеки.
3. III. Ризики виробничого травмування та професійних захворювань механізаторів, допоміжного персоналу та сторонніх осіб при експлуатації сільськогосподарської техніки
4. IV. Загальні рекомендації щодо безаварійної та безпечної експлуатації сільськогосподарської техніки вітчизняного та зарубіжного виробництва
5. V. Рекомендації щодо безпечного застосування сільськогосподарської техніки при виконанні основних агротехнологічних операцій у рослинництві
6. VI. Рекомендації щодо безпечного використання сільськогосподарської техніки при виконанні основних технологічних операцій у тваринництві
7. VII. Правила техніки безпеки і гігієни праці.
8. VII. Рекомендації щодо безпечного проведення ремонту та технічного огляду сільськогосподарської техніки
9. АВТОМАТИЗАЦІЯ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ КОМПЛЕКСУ ЗАДАЧ З ОБЛІКУ ОСНОВНИХ ЗАСОБІВ ТА НЕМАТЕРІАЛЬНИХ АКТИВІВ
10. Автомобільний комплект для спеціальної обробки військової техніки ДК-4К
11. Автотранспортної техніки ІДК-1
12. Агітація за і проти та деякі особливості її техніки.

Переглядів: 3589