referat (682902), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В показывающих приборах измерительная информация воспроизводится положением стрелки или какого-либо другого указатели относительно отметок шкалы прибора. Шкала представляет собой совокупность отметок, расположен­ных вдоль какой-либо линии, и проставленных около некоторых из них чисел отсчета или других символов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины.

Для каждого измерительного прибора устанавливается диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным ее значением.

Любые технические измерения относительны, посколь­ку всегда существует положительная или отрицательная разность между наблюдаемым или численным значением измеряемой величины и ее истинным значением, называемая погрешностью. Таким образом, погрешность — это от­клонение результата измерения от истинного значения из­меряемой величины.

Погрешности измерения в зависимости от их происхож­дения разделяются на три группы: систематические погреш­ности, случайные погрешности и субъективные погрешно­сти (промахи).

Систематические погрешности имеют постоянный харак­тер и по причинам возникновения делятся на: инструмен­тальные погрешности; погрешности от неправильной установки средств измерений; погрешности, возникающие вследствие внешних влияний; методические (теоретические) погрешности.

Инструментальные погрешности могут вызываться кон­структивными и технологическими погрешностями, а также износом и старением средств измерений.

Конструктивные погрешности вызываются несовершен­ством конструкции или неправильной технологией изготов­ления средства измерения. Плохая балансировка измери­тельного механизма, неточности при нанесении отметок шкалы, некачественная сборка прибора вызывают технологическую погрешность. Конструктивная погрешность у приборов одного типа постоянна, технологическая же погреш­ность меняется от экземпляра к экземпляру.

Длительная или неправильная эксплуатация прибора, а также длительное хранение приводят к погрешностям, которые называют погрешностями износа и Старения.

Погрешности от неправильной установки могут вызы­ваться наклоном прибора, т. е. отклонением от нормального рабочего положения; установкой на ферромагнитный щит прибора, градуированного без щита; близким расположе­нием друг к другу однотипных приборов.

Погрешности, возникающие вследствие внешних влия­нии. вызываются вибрацией, электромагнитными полями, конвекцией нагретого воздуха и др.

Следует иметь в виду, что наиболее сильное воздействие на показания приборов оказывает изменение температуры окружающей среды. Даже незначительные перепады тем­пературы между отдельными элементами прибора приводят к заметным погрешностям вследствие, например, возникно­вения паразитных термо-э.д.с., или по другим причинам. Поэтому не рекомендуется устанавливать измерительные приборы вблизи источника тепла.

Методические погрешности возникают в результате не­совершенства метода измерений и теоретических допу­щений (использование приближенной зависимости вместо точной). К таким погрешностям относятся, например, по­грешности, обусловленные пренебрежением внутренним со­противлением (проводимостью) прибора, т. е. пренебреже­нием собственным потреблением электроэнергии.

Для исключения погрешности до начала измерений сле­дует определить причину, вызывающую погрешность, и уст­ранить ее. Например, если погрешность вызывается влиянием внешнего электромагнитного поля, то нужно либо экранировать прибор, либо удалить источник помехи. Для исключения температурной погрешности средство измере­ний термостатируют, вибрацию устраняют путем установки амортизаторов. В процессе измерения погрешность устраня­ется применением специальных методов измерения.

Исключение погрешности после проведения измерений достигается путем введения соответствующей поправки, в показания приборов, численно равной систематической погрешности, но противоположной ей по знаку.

В некоторых случаях применяют не поправку, а попра­вочный множитель — число, на которое нужно умножить результат измерения, чтобы исключить систематическую погрешность. Поправочные множители применяются для исключения систематической погрешности делителей на­пряжения, плеч отношения в мостах и т. п.

Случайные погрешности вызываются независящими друг от друга случайными факторами и изменяются слу­шанным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Проявляются случайные погрешности в том. что при измерениях одной и той же неизменной величины одним и тем же средством измерения и с той же тщатель­ностью, получают различные показания. Следует отметить, что если при повторных измерениях одной и той же величины одним и тем же средством измерения получают совер­шенно одинаковые результаты, то это обычно указывает не на отсутствие случайной составляющей погрешности, а на недостаточную чувствительность средства измерения. Плот­ностью совпадающие, как и сильно разнящиеся результаты наблюдений при измерениях одинаково свидетельствуют о их неточности. Случайные погрешности могут возникнуть, например, из-за трения в опорах, люфтов в сочленениях ки­нематической схемы измерительного прибора, неправиль­ного режима работы электронных устройств и по многим другим, трудно объяснимым причинам. Знак случайных по­грешностей выражается в виде ±.

Субъективные погрешности (промахи)-это погрешно­сти, вызванные ошибками лица, производящего измерение например, неправильный отсчет по шкале прибора, невер­ное подключение проводов к датчику и др.).

Погрешности средств измерений устанавливаются при поверке—определении метрологическим органом погреш­ностей средств измерений и установления пригодности их к применению (применять сочетание слов «поверка показа­ний» не рекомендуется, следует говорить «поверка средств измерений» ). Слово проверка применяется для установления комплектности чего-то, оценки состояния взаимодейст­вия элементов, например, электрической схемы.

Совокупность операций по доведению погрешностей средств измерений до значений, соответствующих техниче­ским требованиям, называется юстировкой средств измере­ний.. Зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы, называется градуировочной харак­теристикой. Определение градуировочной характеристики называется градуировкой средств измерения (термин «та­рировка» применять не рекомендуется).

Различают абсолютные и относительные погрешности измерения.

Абсолютная погрешность -это разность между измеренным Х и истинным значениями измеряемой величи­ны. Абсолютная погрешность выражается в единицах из­меряемой величины

(2)

Поскольку истинное значение измеряемой величины оп­ределить невозможно, вместо него в практике используют действительное значение измеряемой величины , которое находят экспериментально по показаниям образцовых средств измерений. Таким образом, абсолютную погреш­ность находят по формуле

(3)

Относительная погрешность - это отношение абсо­лютной погрешности измерения к истинному (действи­тельному) значению измеряемой величины, выраженное в процентах:

(4)

Пример I. Определить абсолютную и относительную погрешно­сти измерения давлении, если при действительном значении давления среды 70 кПа показание прибора равно 68,5 кПа.

Из выражения (3) находим абсолютную погрешность измерения:

D=68,5—70=-1.5кПа.

Согласно выражению (4) относительная погрешность

Абсолютная погрешность измерительного прибора — это разность между показанием прибора и истинным значе­нием измеряемой величины. Поскольку, как указывалось выше, истинное значение величины остается неизвестным, на практике вместо него пользуются действительным зна­чением величины , отсчитанное по образцовому прибору. Таким образом

(5)

Поправкой называют величину, одноименную с измеря­емой, которую следует алгебраически прибавить к показа­ниям прибора, чтобы получить действительное значение. Поправка равна абсолютной погрешности измерения, взя­той с обратным знаком.

Относительная погрешность измерительного прибора -это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к действительному значению измеряемой им величины. На практике, как правило, относительную по­грешность выражают в процентах:

(6)

Приведенная погрешность измерительного прибора -это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению (обычно выражается в процентах):

(7)

Нормирующее значение -условно принятое значение, которое может быть равным верхнему пределу измере­ний, диапазону измерений, длине шкалы и др. Как правило, за нормирующее значение принимаются: конечное значение диапазона измерений (для приборов, имеющих нулевую отметку на краю шкалы); арифметическая сумма конечных значении диапазона измерений [для приборов, имеющих двустороннюю шкалу (нулевая отметка в середине шкалы). Например, для термометра со шкалой от минус 50 до плюс 50 °С величина будет определяться суммой 50+50=100]; разность конечного и начального значений диапа­зона измерений для приборов со шкалами без нуля (так называемые шкалы-с «подавленным нулем»). Например, для потенциометра со шкалой 300—1600°С величина будет определяться разностью 1600—300 ==1300.

Необходимо отметить, что приведенная погрешность ха­рактеризует лишь метрологические свойства самого прибо­ра, а не погрешность измерений, полученных с помощью этого прибора, которые могут выражаться только в виде абсолютной погрешности. Абсолютная и относительная по­грешности в соответствии с выражениями (5), (6) и (7) связаны с приведенной следующими соотношениями:

Характеристики

Список файлов реферата