7 Точність, правильність, сходимість і відтворюваність вимірювань фв.

До основних метрологічних характеристик ЗВ, які визначаються при

проведенні метрологічних досліджень (метрологічна атестація або повірка), відносяться: 1) похибка вимірювань; 2) характеристика перетворення; 3) діапазон вимірювання; 4) варіація; 5) чутливість та поріг чутливості; 6) клас точності; 7) швидкодія.

До загальних метрологічних характеристик засобів вимірювання відносяться також їхні: 8) точність; 9) правильність; 10)збіжність; 11) стабільність.

Завдяки цим метрологічним характеристикам оцінюється технічний рівень та якість засобів вимірювання. Вони також дозволяють оцінити наперед очікувані результати вимірювань вибраним ЗВ.

Похибка вимірювань ЗВ – це відхилення результату вимірювання фізичної величини даним ЗВ від її істинного значення.

Характеристика перетворення ЗВ - відтворює функціональну залежність

між вхідною вимірюваною величиною та вихідним сигналом ЗВ.

Діапазон вимірювання - це інтервал вимірюваної величини, у межах якого похибки ЗВ нормовані.

Варіація ЗВ - це найбільша різниця між двома показами ЗВ, коли одне і теж саме значення вимірюваної величини досягається внаслідок її збільшення та зменшення.

Чутливість ЗВ (S) - це відношення зміни вихідної величини ЗВ до зміни вхідної вимірюваної, яка спричинила цю зміну: S = =L / =X або S = =j / =X,

де <L та <j зміни відповідних лінійної чи кутової вихідної величини ЗВ умм, поділках та градусах повороту, а <X – зміна вхідної вимірюваної величини у відповідних одиницях.

Чутливість – це іменована величина з різними видами одиниць, які залежать від природи вхідної вимірюваної величини й вихідної ЗВ.

Наприклад, для реостатного перетворювача (реохорда) – це Ом/мм; для

термопари – мВ/К; для двигуна – об/с*В.

Якщо ЗВ складається з ланцюга перетворювачів, то його чутливість дорівнює добутку чутливості усіх перетворювачів у ланцюгу.

Поріг чутливості ЗВ - це найменше значення вимірюваної величини, яке

може бути виявлене ЗВ.

Клас точності ЗВ - визначає гарантовані межі значень основної та додаткових похибок ЗВ.

Швидкодія - показує час реагування ЗВ на зміну вхідної вимірюваної величини.

Точність ЗВ -- показує на близькість до нуля похибки ЗВ.

Правильність ЗВ - показує на близькість до нуля систематичної похибки ЗВ.

Збіжність ЗВ - це близькість результатів вимірювання однієї і тієї ж величини ЗВ у однакових умовах.

Стабільність ЗВ - показує незмінність у часі його метрологічних характеристик.

8 Похибка вимірювання. Абсолютна та відносна, систематична та випадкова

Похибка вимірювань ЗВ – це відхилення результату вимірювання фізичної величини даним ЗВ від її істинного значення.

РОЗПОДІЛ ПОХИБОК ЗА СПОСОБОМ ЧИСЛОВОГО ВИРАЖЕННЯ.

За способом числового вираження розрізняють два види похибок: абсолютні та відносні, а також різновид відносних - приведені.

Абсолютною похибкою вимірювання Х називається рiзниця мiж

результатом вимiрювання (показом приладу) ХВИМ та iстинним (дійсним) значенням QІСТ вимірюваної величини («виміряне мінус істинне») i надається в одиницях вимірюваної величини:

= X = ХВИМ – QІСТ = ХВИМ - Q ДІЙС

Відносною похибкою вимірювання g S називається похибка, яка визначається як відношення абсолютної похибки вимiрювань до iстинного Qіст чи дiйсного Q ДІЙС значення вимiрюваної величини у вiдповiднiй точцi i подається в долях одиниці або у вiдсотках (%):

g S = (< / Q ДІЙС ) * 100% = [(ХВИМ - QІСТ ) / QІСТ ] *100% =

= [(ХВИМ - Q ДІЙС ) / QДІЙС ] * 100%. (3.2)

Приведеною похибкою (вона відноситься тільки до ЗВ) g пр називається

вiдношення абсолютної похибки до розмаху N шкали ЗВ (або до його діапазону D), виражене вiдсотках (може бути виражене і в долях одиниці):

g пр = (= X / N) *100% = (= X / D) *100%. (3.3)

При постійній абсолютній похибці по діапазону вимірювання,

А) Випадкова складова похибки (ВСП) =В - це складова похибки вимiрювань, яка змінюється за повторних вимiрювань однiєi i тiєiж величини ФВ випадковим чином, і в появі різних значень якої не вдається визначити будь-яку закономірність. ВСП - це похибка, яка непередбачувана ні по знаку, ні по розміру, або недостатньо вивчена. ВСП визначаються сукупністю причин, які важко проаналізувати.

В) Під систематичною складовою похибки (ССП) <c розуміється складова загальної похибки, яка залишається постійною або закономірно змінюється при повторних вимiрах однієї i тiє ж фізичної величини.

До чинників першого виду, якi обумовлюють появу систематичних похибок належать: 1) неправильне градуювання ЗВ; 2) змiщення нуля ЗВ (приладу). Коли налаштовують ЗВ, то кажуть, що його "налаштували на нуль". У процесi роботи ЗВ це налаштування поступово збивається, тобто, з’являється похибка, яка закономiрно змiнюється в часi i яку часто називають ще функціональною, так як її зміну в часi можна записати у вигляді математичної функції.