referat (732403), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

x_д — действительное значение измеренной величины, полученное более точным методом.

Погрешность средства измерения — одна из важнейших его характеристик. Она возникает вследствие недоброкачественных материалов, комплектующих изделий, применяемых для приготовления приборов; неудовлетворительной эксплуатации, неправильной установки измерительной аппаратуры и др. Существенное влияние оказывают градуировка шкалы и периодическая поверка приборов. Кроме этих систематических погрешностей возникают случайные, обусловленные сочетаниями различных факторов — ошибками отсчета, параллаксом, вариацией, колебаниями температуры и т.д. Таким образом, необходимо рассматривать не какие-либо отдельные, а суммарные погрешности приборов, (т.е. случайные погрешности оцениваются методами математической статистики по данным многократных измерений). Систематические погрешности исключают введением поправок, найденных экспериментально.

Относительная погрешность определяется отношением

b_отн=(x_и–x_д)100/x

Суммарные погрешности, установленные при нормальных условиях (t_в=20С; влажность воздуха 80%; p=1,0132510⁵ Н/м²), называют основными погрешностями прибора.

Результаты измерений из-за погрешностей всегда несколько отличаются от истинного значения измеряемой величины, поэтому результаты измерения обычно сопровождают указанием оценки погрешности.

Диапазоном измерений называют ту часть диапазона показаний прибора, для которой установлены погрешности прибора (если известны погрешности прибора, то диапазон измерений и показаний прибора совпадает). Диапазон измерений является важной характеристикой прибора. Если шкала измерений изменяется от 0 до N, то в характеристике на прибор диапазон указывают в пределах 0…N. Ряд приборов с нижним пределом измерения 0 имеет большую погрешность в интервале 0…25% от верхнего предела измерений. Поэтому имеется много приборов без нижнего нулевого предела измерений. Приборы нельзя перегружать, хотя некоторые приборы выдерживают перегрузки, но со временем погрешности у верхнего предела измерений существенно возрастают.

Разность между максимальным и минимальным показаниями прибора называют размахом. Если эта величина непостоянная, т.е. если при обратном ходе имеется увеличение или уменьшение хода, то эту разность называют вариацией показаний W. Величина W — это простейшая характеристика погрешности прибора. Другой характеристикой прибора является чувствительность, т.е. способность отсчитывающего устройства реагировать на изменения измеряемой величины. Под порогом чувствительности прибора понимают наименьшее значение измеренной величины, вызывающее изменение показания прибора, которое можно зафиксировать.

Средства измерения делятся на классы точности. Класс точности — это обобщенная характеристика, определяемая пределами основной и дополнительных допускаемых погрешностей, влияющих на точность.

Стабильность (воспроизводимость прибора) — это свойство отсчетного устройства обеспечивать постоянство показаний одной и той же величины. Со временем в результате старения материалов стабильность показания приборов нарушается. Стабильность прибора определяется вариацией показания. Поэтому при установлении стабильности нормируют величину допускаемой вариации W_д. Поскольку вариация принимается с одним знаком, а допускаемая погрешность имеет положительные или отрицательные значения, то W_д=0,5b_д, где b_д— допустимая относительная погрешность прибора.

На все измерительные приборы в той или иной мере действует магнитное поле. Поэтому ряд электроизмерительных приборов должен быть защищен от действия магнитного поля, а также электростатистических явлений.

В последние годы при исследованиях различных процессов стали широко применяться электрические, электронные, частотные, радиоизотопные и другие приборы. Такие приборы, как правило, требуют дополнительной защиты от пыли, вибрации, газа, снега и др. отсутствие такой защиты может вызвать погрешности, превышающие допустимые. Все средства измерения (приборы, используемые для измерения в научных исследованиях) проходят периодическую поверку на точность. Такая поверка предусматривает определение и по возможности уменьшение погрешностей приборов. Поверка позволяет установить соответствие данного прибора регламентированной степени точности и определяет возможность его применения для данных измерений, т.е. определяются погрешности, и устанавливается, не выходят ли они за пределы допускаемых значений. Поверку средств измерений производят на различных уровнях — от специальных государственных организаций до низовых звеньев. На высокоточные измерительные средства государственные метрологические организации выдают специальное свидетельство, в котором после поверки указывают номинальные значения измеряемой величины, класс точности, предельную допускаемую погрешность, результаты поверки погрешности прибора в виде таблиц, вариации измерений. Для приборов меньшей ответственности свидетельство может не выдаваться и заменяться лишь указанием о том, что прибор удовлетворяет требованиям стандарта или инструкции. Прибор снабжается клеймом поверки.

Технические возможности измерительных приборов в значительной мере отражают уровень развития науки. С современной точки зрения, приборы, использовавшиеся учеными-естествоиспытателями в 19 веке и в начале нашего столетия, были весьма несовершенны. Тем не менее с помощью этих приборов ставились иногда блестящие эксперименты, оставившие заметный след в истории науки, открывались и изучались важные закономерности природы. Оценивая, например, значение известных измерений скорости света, проведенных американским физиком А. Майкельсоном, для последующего развития науки, академик С.И. Вавилов писал: «На почве его экспериментальных открытий и измерений выросла теория относительности, развилась и рафинировалась волновая оптика и спектроскопия и окрепла теоретическая астрофизика».

С прогрессом науки продвигается вперед и измерительная техника. Наряду с совершенствованием существующих измерительных приборов, работающих на основе традиционных, утвердившихся принципов (замена материалов, из которых сделаны детали прибора, внесение в его конструкцию отдельных изменений и т.д.), происходит переход на принципиально новые конструкции измерительных устройств, обусловленные новыми теоретическими предпосылками. Это миниатюризация и микроминиатюризация средств измерений с использованием новейших достижений науки, в частности физики твердого тела.

Тенденции развития измерительной техники к 21 веку определились довольно четко. Основными из них во всех областях измерительной техники являются:

1. резкое повышение качества приборов — снижение погрешностей до 0,1% и ниже, увеличение быстродействия до тысяч и даже миллионов измерений в 1 сек, повышение надежности приборов и уменьшение их размеров;

2. расширение области применения измерительной аппаратуры в направлении измерения величин, прежде не поддававшихся измерению, а также в направлении ужесточения условий эксплуатации приборов;

3. повсеместный переход к цифровым методам не только в области измерений электрических величин, но и во всех других областях (уже имеются цифровые термометры, манометры, газоанализаторы, виброметры и т.д.) при этом аналоговые приборы по-прежнему применяются и продолжают совершенствоваться;

4. дальнейшее развитие системного подхода к унификации измерительной аппаратуры;

5. широкое внедрение во все средства измерительной техники методов логической и математической обработки измерительной информации.

.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания. Лекции по курсу: Серия «Учебники для вузов, специальная литература». — СПб: Изд. Лань, 2000

2. Горелов А.А. Концепция современного естествознания: Учеб. пособие. Практикум. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998

3. Крутов В.И., Грушко И.М., Попов В.В. и др. Основы научных исследований: Учеб. для техн. вузов. — М.: Высшая школа, 1989

4. Орир Дж. Физика: Перевод с англ. — М.: Мир, 1981

5. Сиборг Г. Химия. Курс для средней школы: Перевод с англ. — М.: Мир, 1971

6. Солопов Е.Ф. Концепция современного естествознания: Учеб. пособие для вузов. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998

7. Стоцкий Л.Р. Физические величины и их единицы. Справочник: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1984

8. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 1980

21

Характеристики

Список файлов реферата