2 Өлшеу құралдарының негізгі сипаттамалары
Кез келген шаманы өлшеу барысында қателіксіз нәтиже алу мүмкін емес. Сонымен қатар бір бірінен қолданылатын физикалық заңдарымен ажыратылатын өлшеу құралдарының әрқилы типтері бар. Осыған орай өлшеу құралдарының мүмкіндіктері мен сапасы бірқатар сипаттамалардың қосындысы анықталады, дәл айтсақ:
- қателік;
- көрсетулер вариациясы;
- кіріс шамасына қатысты сезімталдық;
- өлшеу объектісіне байланысты тұтыну қуаты;
- жылдамдылық;
- көрсетулерді орнату уақыты;
- өлшеу диапазоны;
- сенімділік.
Біріншіден сегізіншіге дейінгі сипаттамалар метрологиялық сипаттамалар (МС), яғни нәтижеге ықпал ететін сипаттамалар болып табылады.
2.1 Өлшеу қателіктері
Қателік – бұл өлшеу нәтижелерінің кіріс шаманың шын мәнінен ауытқуы. Қателік өлшеу сипаттамасының негізгі біреуі болып табылады. өлшеу қателігінің екі құрастырушысын айырады:
Құралдық қателік – бұл қолданылатын өлшеі құралдарының қателігінен тәуелді қателік.
Әдістемелік қателік – бұл өлшеу әдісінің кемелсіздігіне тәуелді қателік.
Абсолютті, салыстырмалы және келтірілген қателіктерді айырады.
Абсолютті қателік өлшенуші шама бірліктерімен белгіленеді және келесі формуламен анықталады:
Мұндығы х – өлшеу кезінде алынған мән;
Хи – нақты мән;
- абсолютті қателік.
Минус белгісі бар абсолютті қателік оңалу деп аталады.
Салыстырмалы қателік абсолютті қателіктің өлшенуші шаманың нақты мәніне қатынасына тең және % түрінде беріледі:
.
Әртүрлі өлшеу шектері бар өлшеуіш аспаптарын дәлдігі бойынша салыстыру үшін келтірілген қателік түсінігі енгізіледі, ол:
;
мұндағы ХН – өлшеу шектерінің үлкеніне тең болып алынатын нормалаушы мән. Егер нольдік белгі өлшеу диапазонының шетінде немесе сыртында орналасса:
.
Егер нольдік белгі өлшеу диапазонының ішінде жатса, онда нормалаушы мән өлшеу шектерінің модульдерінің қосындысы ретінде анықталады:
.
Қателік – бұл өлшеу нәтижелерінің кіріс шаманың шын мәнінен ауытқуы. Қателік өлшеу сипаттамасының негізгі біреуі болып табылады. өлшеу қателігінің екі құрастырушысын айырады:
Құралдық қателік – бұл қолданылатын өлшеі құралдарының қателігінен тәуелді қателік.
Әдістемелік қателік – бұл өлшеу әдісінің кемелсіздігіне тәуелді қателік.
Абсолютті, салыстырмалы және келтірілген қателіктерді айырады.
Абсолютті қателік өлшенуші шама бірліктерімен белгіленеді және келесі формуламен анықталады:
Мұндығы х – өлшеу кезінде алынған мән;
Хи – нақты мән;
- абсолютті қателік.
Минус белгісі бар абсолютті қателік оңалу деп аталады.
Салыстырмалы қателік абсолютті қателіктің өлшенуші шаманың нақты мәніне қатынасына тең және % түрінде беріледі:
.
Әртүрлі өлшеу шектері бар өлшеуіш аспаптарын дәлдігі бойынша салыстыру үшін келтірілген қателік түсінігі енгізіледі, ол:
;
мұндағы ХН – өлшеу шектерінің үлкеніне тең болып алынатын нормалаушы мән. Егер нольдік белгі өлшеу диапазонының шетінде немесе сыртында орналасса:
.
Егер нольдік белгі өлшеу диапазонының ішінде жатса, онда нормалаушы мән өлшеу шектерінің модульдерінің қосындысы ретінде анықталады:
.
Сонымен қатар, қателіктің келесі түрлерін айырады:
Аддитивтік қателік (абсолютті) – бұл өлшенуші шамаға тәуелсіз қателік. Оны, сондай-ақ, ноль қателігі деп атайды.
Мультипликативтік қателік – бұл шамасы өлшенуші шамаға пропорционал қателік. Бұл қателікті кейде сезімталдық қателігі деп атайды.
Дәлдік – бұл қателікке кері шама.
Кіріс шаманың уақыт бойынша өзгеруіне байланысты келесі қателіктерді айырады:
Статикалық қателік – бұл шамасы уақыт бойынша өлшеуде тұрақты болатын қателік.
Динамикалық қателік – бұл динамикалық тәртіптегі қателік пен берілген уақыт моментіндегі өлшенуші шаманың мәніне сәйкес статикалық қателік айырымы болып табылатын қателік.
Жүйелік (систематикалық) қателік – бұл қателіктің тұрақты немесе бір шаманы қайталап өлшеуде заңды түрде өзгеріп отыратын құраушысы (әдістемелік қателіктің арқасында пайда болуы мүмкін).
Кездейсоқ қателік – бұл бір шаманы қайталап өлшеу кезінде уақыт бойынша кездейсоқ өзгеріп отыратын қателіктің құраушысы (мысал: Вильсон камерасымен өлшеу).
Пайда болу шартына байланысты келесі қателіктерді айырады:
Негізгі қателік – нормалды шарттардағы өлшеу құралының қателігі.
Қосалқы қателік – бұл бір немесе одан да көп ықпал етуші шамалардың нормалды мәнге қатысты ауытқуымен немесе нормалды мәндер облысының шегінен шығып кетуімен шақырылған өлшеу құралдарының қателігі.
Абсолюттік қателіктің Х кіріс шамасынан тәуелділігі 2.1 суретте көрсетілген графикте келтірілуі мүмкін. Бұл кездейсоқ қателікпен және әсер етуші шамалардың әсерінен өлшеу құралының сипаттамаларының өзгеруімен шартталған қандай да бір белгісіздік жолағы. Сондықтан абсолюттік қателік екі max шектік мәндерімен шектелген, олар оң да, теріс те болуы мүмкін.
