Определение погрешностей измерений.

Следует помнить, что результат измерения всегда отличается от действительного значения измеряемой величины, т.е. в процессе измерения имеет место погрешность.

Погрешности делятся на относительные, абсолютные и приведенные.

Погрешность абсолютная - это разность между измеренным (X)и действительным (X₀) значением измеряемой величины:

 

Погрешность относительная — это отношение погрешности абсолютной к действительному значению измеряемой величины. Выражается она в процентах:

Погрешность приведенная — представляет собой отношение абсолютной погрешности к номинальному значению измеряемой величины (X_н).

 

Важнейшей характеристикой измерительного прибора, определяющей его точность в любой точке шкалы, является класс точности, который указывается на приборе.

Каждый класс характеризуется наибольшей допустимой приведенной погрешностью, величина которой определяется по следующей формуле:

здесь X_н - предельное значение измеряемой величины, т.е. номинальное значение шкалы прибора; ΔX_наиб. - наибольшая абсолютная погрешность, т.е. наибольшая разность между показанием прибора X и действительным значением измеряемой величины X₀.

По классу точности прибора можно подсчитать наибольшую абсолютную погрешность, которую может иметь прибор в любой точке шкалы, а, следовательно, и наибольшую возможную абсолютную погрешность при измерении какой-либо величины этим прибором.

Пределы, в которых находится действительное значение измеряемой величины, следует вычислить по формуле:

Точность измерения характеризуется также наибольшей возможной относительной погрешностью:

 или

Все перечисленные выше формулы справедливы, если величина измерена прямым методом, т.е. при ее измерении был использован один измерительный прибор. При измерении величины косвенным методом используется несколько приборов и искомая величина может быть выражена через величины, измеренные прямым методом, при помощи следующей формулы:

Где A, B, C – величины, измеренные прямым методом. В этом случае,  любая относительная погрешность величины, измеренной косвенным методом, может быть выражена через соответствующие относительные погрешности величин, измеренных прямым методом, по формуле:

 

Автоматизация измерений

Основные направления автоматизации измерений:

1) разработка средств измерений, в которых все необходимые регулировки выполняются автоматически, либо вообще не требуются;

2) замена косвенных измерений прямыми, и создание многофункциональных комбинированных приборов;

3) разработка панорамных измерительных приборов;

4) применение микропроцессоров (МП) и разработка на их основе приборов со встроенным интеллектом;

5) разработка измерительно-вычислительных комплексов (ИВК), имеющих в своем составе процессоры с необходимым периферийным оборудованием и программным обеспечением;

6) создание на базе ИВК как универсального ядра информационных измерительных систем (ИИС).

Проблема автоматизации измерений является актуальной уже на протяжении многих лет. Наиболее активный этап ее развития начался в 1970 годы и был связан с началом широкого использования микроэлектронных устройств, внедрением цифровой аппаратуры и средств измерений, микропроцессоров и микро-ЭВМ.