1.5 Качество измерений, показатели качества измерений

Под качеством измерений понимают совокупность свойств, обусловливающих получение результатов с требуемыми точностными характеристиками и в необходимом виде.

Качество измерений характеризуется такими показателями, как точность, правильность, достоверность, сходимость и воспроизводимость результатов.

Точность измерения – качество измерения, отражающее близость его результата к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность может быть выражена величиной, обратной относительной погрешности, взятой по модулю.

Правильность измерений – это характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематической погрешности результатов измерений.

Достоверность измерений определяется степенью доверия к результату измерения и характеризуется вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных пределах.

Сходимость результата измерений– характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых повторно одними и теми же методами т средствами измерений и в одних и тех же условиях.

Воспроизводимость результатов измерений – характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами измерений, разными операторами, но приведенных к одним и тем же условиям.

1.6 Основные этапы измерений

Измерение - последовательность сложных и разнородных действий, состоящая из ряда этапов.

Первым этапом любого измерения является постановка измерительной задачи. Он включает в себя:

1. сбор данных об условиях измерения и исследуемой физической величине, т.е. накопление априорной информации об объекте измерения с последующим ее анализом;

2. формирование модели объекта и определение измеряемой величины, что является наиболее важным, особенно при решении сложных измерительных задач. Измеряемая величина определяется с помощью принятой модели как ее параметр или характеристика. В простых случаях, т.е. при измерениях невысокой точности, модель объекта в явном виде не выделяется, а пороговое несоответствие пренебрежимо мало;

3. постановку измерительной задачи на основе принятой модели объекта измерения;

4. выбор конкретных величин, посредством которых будет находиться значение измеряемой величины;

5. формулирование уравнения измерения.

вторым этапом процесса измерения является планирование измерения. В общем случае оно выполняется в следующей последовательности:

1выбор методов измерений непосредственно измеряемых величин и возможных типов средств измерений;

2априорная оценка погрешности измерения;

3определение требований к метрологическим характеристикам средств измерений и условиям измерений;

4выбор средств измерений в соответствии с указанными требованиями;

5выбор параметров измерительной процедуры (числа наблюдений для каждой измеряемой величины, моментов времени и точек выполнения наблюдений;

6подготовка средств измерений к выполнению экспериментальных операций;

7обеспечение требуемых условий измерений или создание возможности их контроля.

Третий, главный этап измерения - измерительный эксперимент. В узком смысле он является отдельным измерением. В общем случае последовательность действий во время этого этапа следующая:

Последний этап измерения - обработка экспериментальных данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи

Некоторые пункты данной последовательности могут отсутствовать при реализации конкретной процедуры обработки результатов измерений.

Задача обработки данных подчинена цели измерения и после выбора средства измерений однозначно вытекает из измерительной задачи и, следовательно, является вторичной.

Перечисленные выше этапы существенно различаются по выполняемым операциям и их трудоемкости. В конкретных случаях соотношение и значимость каждого из этапов заметно варьирует. Для многих технических измерений вся процедура измерения сводится к экспериментальному этапу, поскольку анализ и планирование, включая априорное оценивание погрешности, выбор нужных методов и средств измерений осуществляются предварительно, а обработка данных измерений, как правило, минимизируется.

Выделение этапов измерения имеет непосредственное практическое значение, а именно способствует своевременному осознанному выполнению всех действий и оптимальной реализации измерений. Это в свою очередь позволяет избежать серьезных методических ошибок, связанных с переносом проблем одного этапа на другой.