Метрологические характеристики средств измерений.

Метрологические характеристики средств измерений.

Метрологические характеристики — это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности. Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными. Номенклатура метрологических характеристик, правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования определяются стандартом ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».

Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нормируемыми, а определяемые экспериментально - действительными метрологическими характеристиками.

Метрологические характеристики средств измерений являются составной частью исходной информации:

- для определения результатов измерений и расчётной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений;

- для расчёта метрологических характеристик каналов измерительных систем, состоящих из средств измерений с нормированными метрологическими характеристиками;

- для оптимального выбора средств измерений;

- для использования в качестве проверяемых характеристик при контроле средств измерений.

К метрологическим характеристикам относят функцию преобразования, погрешность средства измерений, чувствительность, цену деления шкалы, порог чувствительности, диапазон измерений, вариацию показаний и др.

Для обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости средств измерений их метрологические характеристики нормируют и регламентируют. Для этого используют нормированные значения погрешности. Под нормированным значением понимают погрешность, являющуюся предельной для данного типа средств измерений. Правила предписания пределов допускаемых погрешностей и форма их записи устанавливаются системой стандартов, обеспечивающей единство измерений. В последние десятилетия такое нормирование проводится согласно положениям ГОСТ 8.009-84 ГСП Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

Нормируемые метрологические характеристики - это совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений.

Характеристики средств измерений, предназначенные для определения результатов измерений:

- функция преобразования Y = /(X) измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с наименованной шкалой или со шкалой, отградуированной в единицах, отличающихся от единиц входной величины;

- номинальное значение однозначной или значения многозначной меры;

- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

- вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.

 

 

Статистическая и динамическая погрешность.

Погрешности средств измерений – отклонения метрологических свойств или параметров средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений (создающие так называемые инструментальные ошибки измерений).
Погрешность результата измерения – отклонение результата измерения от действительного (истинного) значения измеряемой величины.

Планирование измерений.

Процесс решения любой измерительной задачи разбивается на три этапа:

- подготовка измерений - планирование измерительного эксперимента и создание всех необходимых предпосылок для эксперимента, направленного на получение измерительной информации;

- проведение измерений - экспериментальное определение результатов наблюдений;

- обработка измерительной информации с целью получения результата измерения.

ЦЕЛЬ ИЗМЕРЕНИЯ состоит в получении информации о количественных характеристиках или параметрах устройства для оценки его состояния или поведения при проектировании, производстве, испытаниях и эксплуатации. Иными словами, цель эксперимента - определение размера физической величины.

Несмотря на большое разнообразие измерительных задач, их решение обычно складывается из определенной последовательности операций, начиная с постановки задачи и кончая получением результатов измерений.

Задача формулируется с учетом конечной цели измерений, определяющей назначение, условия получения и способы использования измерительной информации, и только после этого планируется процедура измерений, включающая

- построение или выбор модели объекта измерения;

- определение наилучшего плана проведения эксперимента;

- выбор вида измерения (прямое, косвенное и т.д.);

- выбор средств измерения;

- учет условий, в которых выполняются измерения;

- учет взаимодействия объекта измерения со средствами измерения.

Измерения всегда базируются на априорной (известной до опыта) информации. На основе априорных данных строят или выбирают физическую или математическую модель объекта измерения. Это важный этап, т.к. ошибки, допущенные на этом этапе, в дальнейшем невозможно исправить. В ходе измерений модель объекта можно лишь уточнить, например, путем предварительных измерений. Несоответствие реального объекта приписываемой ему модели служит источником методической погрешности.

Одной из основных задач планирования измерений является выявление взаимосвязей между входными и выходными параметрами объекта и представление их в количественной форме в виде математической модели

Входные параметры, которые влияют на объект и могут быть измерены, называются ФАКТОРАМИ.

При ПАССИВНОМ эксперименте исследователь не имеет возможности воздействовать на объект, поэтому задача определения наилучшего плана эксперимента сводится к оптимальной организации пассивного сбора информации и включает в себя такие вопросы, как выбор интервалов времени между моментами измерений, задание числа выполняемых измерений, определение метода обработки результатов и т.д. Для решения указанных вопросов используют известные методы обработки результатов измерений.

В отличие от пассивного эксперимента АКТИВНЫЙ связан с воздействием на ход процессов в изучаемом объекте и с возможностью выбора в каждом опыте тех уровней факторов, которые представляют интерес. Если какой-либо существенный фактор окажется неучтенным, то это может привести к значительному повышению погрешности эксперимента. С другой стороны, увеличение числа рассматриваемых факторов приводит к значительному возрастанию числа опытов, поэтому следует воспользоваться методами отсеивания несущественных факторов.

Методы планирования многофакторного эксперимента, в котором необходимо учитывать влияние многих независимых переменных, предполагают изменение всех факторов сразу, а не изучение влияния каждого из них в отдельности, как при традиционных способах составления планов. Такое многофакторное планирование более эффективно и позволяет значительно уменьшить погрешности определения интересующих экспериментатора величин.

Построение плана эксперимента сводится к выбору экспериментальных точек, симметричных относительно основного (нулевого) уровня, которым является исходная точка в многомерном факторном пространстве. Для этого для каждого фактора выбирают два крайних уровня, между которыми они будут варьироваться в ходе эксперимента.

 

Метрологические характеристики средств измерений.

Метрологические характеристики — это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности. Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными. Номенклатура метрологических характеристик, правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования определяются стандартом ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».

Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нормируемыми, а определяемые экспериментально - действительными метрологическими характеристиками.

Метрологические характеристики средств измерений являются составной частью исходной информации:

- для определения результатов измерений и расчётной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений;

- для расчёта метрологических характеристик каналов измерительных систем, состоящих из средств измерений с нормированными метрологическими характеристиками;

- для оптимального выбора средств измерений;

- для использования в качестве проверяемых характеристик при контроле средств измерений.

К метрологическим характеристикам относят функцию преобразования, погрешность средства измерений, чувствительность, цену деления шкалы, порог чувствительности, диапазон измерений, вариацию показаний и др.

Для обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости средств измерений их метрологические характеристики нормируют и регламентируют. Для этого используют нормированные значения погрешности. Под нормированным значением понимают погрешность, являющуюся предельной для данного типа средств измерений. Правила предписания пределов допускаемых погрешностей и форма их записи устанавливаются системой стандартов, обеспечивающей единство измерений. В последние десятилетия такое нормирование проводится согласно положениям ГОСТ 8.009-84 ГСП Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

Нормируемые метрологические характеристики - это совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений.

Характеристики средств измерений, предназначенные для определения результатов измерений:

- функция преобразования Y = /(X) измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с наименованной шкалой или со шкалой, отградуированной в единицах, отличающихся от единиц входной величины;

- номинальное значение однозначной или значения многозначной меры;

- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

- вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.