- •Метрология, стандартизация, сертификация
- •1. Теоретические основы метрологии
- •1.1. Основные понятия метрологии.
- •1.1.1. Основные термины и определения.
- •1.1.2. Погрешности измерений.
- •Поскольку истинное значение Xи неизвестно, погрешность находят по приближенной формуле
- •1.1.3. Формы представления результатов измерений.
- •1.2.2. Погрешности средств измерений.
- •1.2. Метрологические характеристики средств измерительной техники.
- •1.2.1. Основные термины и определения.
- •1.2.3. Погрешности измерительных преобразователей.
- •1.2.4. Аддитивная, мультипликативная и нелинейная составляющие погрешности.
- •1.2.5. Основная и дополнительные погрешности.
- •1.2.6. Классы точности средств измерений.
- •1.2.7. Статическая модель средства измерений.
- •1.2.8. Суммирование погрешностей.
- •1.2.9. Обработка прямых измерений.
- •1.2.10. Обработка косвенных измерений.
- •2. Методы измерений электрических величин
- •2.1. Измерение напряжений и токов.
- •2.1.1. Общие сведения.
- •2.1.2. Измерение постоянных напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.3. Измерение постоянных токов электромеханическими приборами.
- •2.1.4. Измерение переменных токов и напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.5. Измерение постоянных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.6. Измерение переменных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.7. Измерение напряжений компенсаторами.
- •2.1.8. Измерение напряжений цифровыми вольтметрами.
- •2.2. Измерение параметров электрических цепей.
- •2.2.1. Измерение сопротивлений постоянному току.
- •2.2.2. Измерение параметров электрических цепей на переменном токе.
- •3.1. Введение.
- •3.2. Реостатные измерительные преобразователи.
- •3.2.1. Принцип действия.
- •3.2.2. Измерительные цепи.
- •3.3. Тензорезисторные измерительные преобразователи.
- •3.3.1. Принцип действия.
- •3.3.2. Особенности тензорезисторных ип. Разовое действие.
- •3.3.3. Измерительные цепи.
- •3.4. Терморезисторные измерительные преобразователи.
- •3.4.1. Принцип действия.
- •3.4.2. Разновидности терморезисторных ип.
- •3.4.3. Измерительные цепи.
- •3.5. Индуктивные измерительные преобразователи.
- •3.5.1. Принцип действия.
- •3.5.2. Измерительные цепи.
- •3.5.3. Применение индуктивных ип.
- •3.6. Емкостные измерительные преобразователи.
- •3.6.1. Принцип действия.
- •3.6.2. Измерительные цепи.
- •3.7. Индукционные измерительные преобразователи.
- •3.7.1 Принцип действия.
- •3.7.2. Измерительные цепи.
- •3.8. Пьезоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.8.1. Принцип действия.
- •3.8.2. Измерительные цепи.
- •3.9. Термоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.9.1. Принцип действия.
- •3.9.2. Измерительные цепи.
- •3.10. Методы электрических измерений неэлектрических величин
- •3.10.1. Введение.
- •3.10.2. Методы измерения линейных размеров.
- •3.10.3. Методы измерения механических напряжений и усилий. Механическое напряжение
- •Механические усилия
- •3.10.4. Методы измерения параметров движения.
- •3.10.5. Методы измерения температуры.
- •4. Метрологическое обеспечение.
- •4.1. Основы метрологического обеспечения.
- •4.1.1.Определение.
- •4.1.2. Четыре основы мо.
- •4.1.3. Нормативная база мо.
- •4.1.4. История законодательной метрологии.
- •4.1.5. Эталоны.
- •4.1.6. Поверочные схемы.
- •4.1.7. Государственные первичные эталоны ампера, вольта, ома, фарада и генри.
- •4.2. Метрологические службы.
- •4.2.1. Государственный комитет рф по стандартизации и метрологии.
- •4.2.2. Государственная метрологическая служба.
- •4.2.3. Международные метрологические организации.
- •4.3. Государственный метрологический надзор и контроль.
- •4.3.1. Понятие о надзоре и контроле.
- •4.3.2. Государственные испытания средств измерений.
- •4.3.3. Поверка средств измерений.
- •4.3.4. Калибровка средств измерений.
- •4.3.5. Метрологическая аттестация средств измерений и испытательного оборудования.
- •5. Стандартизация
- •5.1. Введение.
- •Принципы стандартизации:
- •5.2. Виды стандартов.
- •5.3. Национальные органы по стандартизации.
- •5.4. Обозначения стандартов.
- •5.5. Международное сотрудничество в сфере стандартизации.
- •6. Сертификация
- •6.1. Введение.
- •6.2. Подтверждение соответствия.
- •6.2.1. Цели и принципы подтверждения соответствия.
- •6.2.2. Формы подтверждения соответствия.
- •6.2.3. Добровольное подтверждение соответствия.
- •6.3. Декларирование соответствия.
- •6.2.4. Обязательное подтверждение соответствия.
- •6.4. Обязательная сертификация.
- •6.5. Организация обязательной сертификации.
- •6.6. Знак обращения на рынке.
- •6.7. Права и обязанности заявителя в области
- •Опд.Ф.05. Метрология, стандартизация и сертификация.
1.2.4. Аддитивная, мультипликативная и нелинейная составляющие погрешности.
Данные составляющие погрешности характерны как для средств измерений, так и для измерительных преобразователей.
Обычно определяют аддитивную, мультипликативную и нелинейную погрешности как составляющие абсолютной систематической погрешности Δ(x), соответственно не зависящую от измеряемой величины x, зависящую от x линейно и зависящую от x не линейно. Нелинейную составляющую погрешности применительно к измерительным преобразователям с линейной номинальной функцией преобразования называют погрешностью линейности.
Однако такое определение не позволяет однозначно выделить эти составляющие из реально наблюдаемой зависимости Δ(x), пример которой приведен на рис. 1.4а. Действительно, в качестве составляющей погрешности Δ(x), например, не зависящей от x, можно принять любое значение погрешности.
Существуют различные подходы к определению указанных составляющих погрешности. Ниже приведен один из принятых подходов.
По определению
Δ(x) = Δа + Δм + Δн , (1.25)
где Δ(x) – абсолютная погрешность, Δа – аддитивная составляющая этой погрешности (аддитивная погрешность), Δм – мультипликативная составляющая погрешности (мультипликативная погрешность), Δн – нелинейная составляющая погрешности (погрешность линейности, нелинейность).
Обычно считают, что
Δа = Δ(x0), (1.26)
где x0 – значение измеряемой величины, лежащее внутри диапазона измерений x1 ≤ x0 ≤ x2. В частности, если этот интервал содержит точку 0, то выбирают x0 = 0. Тогда
Δа = Δ(0). (1.27)
На рис. 1.4б приведен график зависимости Δ(x) – Δа = Δм + Δн от измеряемой величины x.
Мультипликативная составляющая погрешности по определению зависит от x линейно. Соответствующую прямую обычно проводят через точки [x0; Δ(x0)] и [x2; Δ(x2)]. Тогда
.
(1.28)
В частном случае, если x0 = 0, то
(1.29)
Нелинейная составляющая погрешности Δн определяется из (1.25) с учетом (1.26) и (1.28), как это показано на рис. 1.4в.
1.2.5. Основная и дополнительные погрешности.
Физическая величина, не измеряемая данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений, называется влияющей физической величиной. Примеры влияющих величин: температура и влажность окружающего воздуха, напряжение и частота питающей сети, атмосферное давление.
К влияющим величинам относят также неинформативные параметры измерительных сигналов. Например, для вольтметра, измеряющего действующее значение напряжения (напряжение – измерительный сигнал, действующее значение напряжения – информативный параметр), неинформативными параметрами являются частота и коэффициент амплитуды этого напряжения.
В технической документации на конкретные разновидности средств измерений указываются важнейшие влияющие величины, их нормальные значения, нормальные и рабочие области значений влияющих величин, а также нормальные и рабочие условия измерений.
Например, в технической документации может быть указано:
Влияющая величина: температура окружающего воздуха.
Нормальное значение влияющей величины: 20 °С.
Нормальная область значений влияющей величины: от +18 до +22 °С.
Рабочая область значений влияющей величины: от +5 до +40 °С.
Погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях, называется основной. Составляющая погрешности средства измерений, вызванная отклонением одной из влияющих величин от нормального значения или выхода ее за пределы нормальной области значений, называется дополнительной. {1К17}
Для средства измерений, используемого в рабочих условиях, в общем случае необходимо учитывать столько дополнительных погрешностей, сколько влияющих величин указано в технической документации на данное средство измерений.
В технической документации на средство измерений устанавливаются пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей – максимальные по модулю погрешности средства измерений, при которых оно еще признается годным к применению. На некоторые средства измерений могут устанавливаться пределы допускаемых погрешностей в рабочих условиях. Информация о пределах допускаемых погрешностей используется при оценке точности результатов измерений, полученных с помощью данного средства измерений в рабочих условиях.
Обобщенной характеристикой конкретного типа средств измерений, позволяющей судить о его точности, является класс точности. {1К18}
