Точность измерительного прибора: Точность и погрешность измерений — урок. Физика, 7 класс.
alexxlab | 28.08.1990 | 0 | Разное
|
Заглавная страница
КАТЕГОРИИ: Археология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 19Следующая ⇒ Точность измерительного прибора – это его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного измерительного прибора к действительным значениям измеряемой величины и определяется той наименьшей величиной, которую с помощью этого прибора можно определить надёжно. Точность прибора зависит от цены наименьшего деления его шкалы и указывается или на самом приборе, или в заводской инструкции (паспорте). Заметим, что точность измерений обратно пропорциональна относительной погрешности измерений Е: = . Погрешность электроизмерительных приборов определяется классом точности (или приведенной погрешностью Епр), который указывается на лицевой стороне прибора соответствующей цифрой в кружке. Классом точности прибора К называют выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к предельному (номинальному) значению хпризмеряемой величины, т. . Зная класс точности и предел измерения прибора, можно рассчитать его абсолютную погрешность: . Эта погрешность одинакова для любого измерения сделанного с помощью данного прибора. Классов точности семь: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы первых трех классов точности (0,1; 0,2; 0,5) называются прецизионными и используются при точных научных измерениях, приборы остальных классов точности называются техническими. Приборы без указания класса точности считаются внеклассными. Пример. Сила тока измеряется в цепи амперметром, класс точности которого К=0,5, а шкала имеет предел измерения Iпр=10 А. Находим абсолютную погрешность амперметра: Отсюда следует, что амперметр позволяет измерять силу тока с точностью не более 0,05 А, и поэтому нецелесообразно делать отсчёт по шкале прибора с большей точностью. Допустим, что с помощью данного амперметра были измерены три значения силы тока: I1=2 А; I2=5 А; I3=8 А. Находим для каждого случая относительную погрешность: ; . Из этого примера следует, что в третьем случае относительная погрешность самая маленькая, то есть чем больше величина отсчёта по прибору, тем меньше относительная погрешность измерения. Вот почему для оптимального использования приборов рекомендуется их подбирать так, чтобы значение измеряемой величины находилось в конце шкалы прибора. В этом случае относительная погрешность приближается к классу точности прибора. Если точность прибора неизвестна, то абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления (линейка, термометр, секундомер). Для штангенциркуля и микрометра – точность их нониусов (0,1 мм, 0,01 мм). Примечания: 1) При отсчетах следует следить за тем, чтобы луч зрения был перпендикулярен шкале. Для устранения так называемой ошибки параллакса на многих приборах устанавливается зеркало («зеркальные приборы»). 2) При косвенных измерениях (например, определение объема цилиндра по его диаметру и высоте) следует определять все измеряемые вершины с приблизительно одинаковой относительной точностью. 3) При обработке результатов измерений следует помнить, что точность вычислений должна быть согласована с точностью самих измерений. Вычисления, произведенные с большим, чем это необходимо, числом десятичных знаков, приводят к большому объему ненужной работы. Например, если хотя бы одна из величин в каком-либо выражении определена с точностью до двух значащих цифр, то нет смысла вычислять результат с точностью, большей двух значащих цифр. В тоже время в промежуточных расчетах рекомендуется сохранять одну лишнюю цифру, которая в дальнейшем – при записи окончательного результата – будет отброшена. В теории погрешностей из существующих правил округления имеется следующее исключение: при округлении погрешностей последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу, если старшая отбрасываемая цифра 3 или больше 3. 4) Примеры окончательной записи результатов измерений: Правильно Неправильно 84 ± 1 84,5 ± 1 2780 ± 14 2782 ± 14 350 ± 38 352 ± 38 52,7 ± 0,3 52,72 ± 0,3 13,840 ± 0,013 13,8362 ± 0,013 4,750 ± 0,006 4,75 ± 0,006 5390 ± 28 5391 ± 28 ⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒ Читайте также: Как правильно слушать собеседника Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе Принятие христианства на Руси и его значение Средства массовой информации США |
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 3191; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. |
Все правила по сольфеджио
Глаз экспериментатора расположен правильно, если стрелка прибора закрывает свое изображение в зеркале.
su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь – 161.97.168.212 (0.004 с.)Погрешность измерения
Качество измерений характеризуется: точностью, достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью измерений.
Точность измерительного прибора это – метрологическая характеристика прибора, определяемая погрешностью измерения, в пределах которой можно обеспечить использование данного измерительного прибора.
Правильность измерений – это качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в результатах измерений.
Сходимость – это качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одного и того же параметра, выполненных повторно одними и теми же средствами одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Воспроизводимость – это качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в различное время, в различных местах, различными методами и средствами).
Достоверность измерений .характеризует степень доверия к результатам измерений. Достоверность оценки погрешностей определяют на основе законов теории вероятностей и математической статистики.
В метрологии используется понятие “класс точности” прибора или меры. Класс точности средства измерений (ГОСТ 8.401-80) является обобщенной характеристикой средства намерений, определяемой пределами основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерения.
Класс точности характеризует свойства средства измерения, но не является показателем точности выполненных измерений, поскольку при определении погрешности измерения необходимо учитывать погрешности метода, настройки и др.
В зависимости от точности приборы разделяются на классы: первый, второй и т.д. Допускаемые погрешности для разных типов приборов регламентируются государственными стандартами. Точность – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественная оценка точности – обратная величина модуля относительной погрешности.
Точность измерения зависит от погрешностей возникающих в процессе их проведения.
Погрешность метода обуславливается несовершенством метода и приемов использования средств измерений.
Инструментальная погрешностьобуславливается погрешностью примененных средств измерений. Например, погрешность из-за неточной градуировки измерительного прибора.
), которые нормируются и указываются в стандартах или технических условиях.
Дополнительная погрешность обуславливается отклонением одной или нескольких влияющих величин от нормального значения. Например, изменение температуры окружающей среды, изменение влажности, колебания напряжения питающей сети. Значение дополнительной погрешности нормируется и указывается в технической документации на средства измерения.
Систематическая погрешность– постоянная или закономерно изменяющаяся погрешность при повторных измерениях одной и той же величины в одинаковых условиях измерения. Например, погрешность, возникающая при измерении сопротивления ампервольтметром, обусловленная разрядом батареи питания.
Случайная погрешность – погрешность измерения, характер изменения которой при повторных измерениях одной и той же величины в одинаковых условиях случайный. Например, погрешность отсчета при нескольких повторных измерениях.
Грубая погрешность (промах) – погрешность измерения, которая существенно превышает ожидаемую в данных измерениях.
Статическая погрешность – погрешность при измерении постоянной по времени величины. Например, погрешность измерения неизменного за время измерения напряжения постоянного тока.
Динамическая погрешность – погрешность измерения изменяющейся во времени величины. Например, погрешность измерения коммутируемого напряжения постоянного тока, обусловленная переходными процессами при коммутации, а также ограниченным быстродействием измерительного прибора.
Абсолютная погрешность измерения – разность между результатом измерения Х и истинным значением Хo измеряемой величины:
Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины.
Относительная погрешность измерения – отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины Хo:
Относительная погрешность – безразмерная величина.
Поскольку истинное значение измеряемой величины Хo неизвестно, то практически используют действительное значение измеряемой величины Хд, и тогда погрешность определяется как разность между измеренным Х и действительным значением Хд:
Действительное значение находят экспериментально, путем применения более точных методов и средств измерений. Обычно за действительное значение принимают показания образцовых средств измерения.
Значение относительной погрешности на практике определяется как отношение абсолютной погрешности к действительному значению:
Приведенная погрешность измерения – это отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению Хn:
Нормирующее значение Хn– это установленное значение ширины диапазона или определенное значение, к которому относится выражение значения характеристики.
Дата добавления: 2020-04-12; просмотров: 227; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Какая погрешность определяет класс точности прибора
V.
Точность измерительных приборов. Точность измерительного прибора – это его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного измерительного прибора к действительным значениям измеряемой величины и определяется той наименьшей величиной, которую с помощью этого прибора можно определить надёжно.
Точность прибора зависит от цены наименьшего деления его шкалы и указывается или на самом приборе, или в заводской инструкции (паспорте). Заметим, что точность измерений
обратно пропорциональна относительной погрешности измерений Е: = .
Погрешность электроизмерительных приборов определяется классом точности (или приведенной погрешностью Епр), который указывается на лицевой стороне прибора соответствующей цифрой в кружке. Классом точности прибора К называют выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности
к предельному (номинальному) значению хпр измеряемой величины, т. е. к наибольшему её значению, которое может быть измерено по шкале прибора (предел измерения):.
Зная класс точности и предел измерения прибора, можно рассчитать его абсолютную погрешность:
.
Эта погрешность одинакова для любого измерения сделанного с помощью данного прибора. Классов точности семь: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы первых трех классов точности (0,1; 0,2; 0,5) называются прецизионными
и используются при точных научных измерениях, приборы остальных классов точности называются
техническими
. Приборы без указания класса точности считаются внеклассными.
Пример. Сила тока измеряется в цепи амперметром, класс точности которого К=0,5, а шкала имеет предел измерения Iпр=10 А. Находим абсолютную погрешность амперметра:
Отсюда следует, что амперметр позволяет измерять силу тока с точностью не более 0,05 А, и поэтому нецелесообразно делать отсчёт по шкале прибора с большей точностью.
Допустим, что с помощью данного амперметра были измерены три значения силы тока: I1=2 А; I2=5 А; I3=8 А. Находим для каждого случая относительную погрешность:
; .
Из этого примера следует, что в третьем случае относительная погрешность самая маленькая, то есть чем больше величина отсчёта по прибору, тем меньше относительная погрешность измерения. Вот почему для оптимального использования приборов рекомендуется их подбирать так, чтобы значение измеряемой величины находилось в конце шкалы прибора. В этом случае относительная погрешность приближается к классу точности прибора. Если точность прибора неизвестна, то абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления (линейка, термометр, секундомер). Для штангенциркуля и микрометра – точность их нониусов (0,1 мм, 0,01 мм).
Примечания: 1) При отсчетах следует следить за тем, чтобы луч зрения был перпендикулярен шкале. Для устранения так называемой ошибки параллакса на многих приборах устанавливается зеркало («зеркальные приборы»). Глаз экспериментатора расположен правильно, если стрелка прибора закрывает свое изображение в зеркале.
2) При косвенных измерениях (например, определение объема цилиндра по его диаметру и высоте) следует определять все измеряемые вершины с приблизительно одинаковой относительной точностью.
3) При обработке результатов измерений следует помнить, что точность вычислений должна быть согласована с точностью самих измерений. Вычисления, произведенные с большим, чем это необходимо, числом десятичных знаков, приводят к большому объему ненужной работы. Например, если хотя бы одна из величин в каком-либо выражении определена с точностью до двух значащих цифр, то нет смысла вычислять результат с точностью, большей двух значащих цифр. В тоже время в промежуточных расчетах рекомендуется сохранять одну лишнюю цифру, которая в дальнейшем – при записи окончательного результата – будет отброшена. В теории погрешностей из существующих правил округления имеется следующее исключение: при округлении погрешностей последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу, если старшая отбрасываемая цифра 3 или больше 3.
4) Примеры окончательной записи результатов измерений:
youtube.com/embed/XyRBnzKEkE8?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=””/>ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Качество измерительного прибора характеризуется его точностью, которая оценивается погрешностью измерения.
Из рассмотрения вышеизложенного вытекает, что безукоризненно точное измерение электрических величин технически невозможно, т.е. истинное значение измеряемой величины не может быть установлено с помощью измерительного прибора. Поэтому за истинное значение принимают действительное значение измеряемой величины.
Разность между значением величины, измеренной с помощью рабочего прибора а
,, и истинным ее значением
а
называегся абсолютной погрешностью измерения:
Чем меньше абсолютная погрешность в сравнении с измеряемой величиной, тем выше качество измерения. Для характеристики качества измерения вводится относительная погрешность измерения:
Так как величины аи ах
мало отличаются друг от друга, то часто вместо
а
подставляют величину
а„
полученную непосредственно из опыта.
На значение абсолютной погрешности измерения влияют главным образом погрешность отсчета показаний, несовершенство методов измерения и погрешность самих приборов.
Погрешности электроизмерительных приборов подразделяются на основные и дополнительные. Основные погрешности характеризуют качество самого прибора, дополнительные погрешности обусловлены отклонением условий эксплуатации от нормальных. Отношение наибольшего значения основной абсолютной погрешности к верхнему пределу измерения прибора определяет качество самого прибора. Это отношение называется приведенной погрешностью. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах, и по значению приведенной погрешности все приборы подразделяются на 8 классов точности: 0.05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы, имеющие приведенную погрешность более 4%, считаются внеклассными (это щитовые и учебные приборы). Однако класс точности прибора не определяет точность самого измерения. Для доказательства этого положения в случае, когда абсолютная погрешность не зависит от а
, умножим и разделим выражение относительной погрешности на верхний предел измерения ам:
Класс точности электросчетчика, что это и как определить?
Для учёта потребления электроэнергии как частных домовладений и квартир, так и предприятий, устанавливаются приборы, позволяющие фиксировать расход электричества.
Определить класс точности данных приборов не составит большого труда. Цифра, которая наносится на корпус электросчётчика и заключается в окружность, как раз и обозначает данный класс.
Каковы характеристики измерительных приборов
Чем мы можем помочь?
< Все темы
Опубликовано
Обновлено
Разрешение
Разрешение — это мера, до которой прибор может обнаружить изменение измеряемой величины. Это максимальное постепенное изменение выходного сигнала прибора при изменении любой заданной части его диапазона измерения.
На рис. 7.4.1 показано дискретное изменение выходного сигнала при достаточно большом изменении входного диапазона измерения.
Точность
Точность – это условие или качество точного соответствия стандарту. Точность прибора — это степень, в которой среднее значение многих измерений, выполненных прибором, согласуется с истинным значением или измеряемым эталоном. Разница между средним и истинным значением является ошибкой или неточностью. Недостаток точности иногда называют предвзятостью. Когда это состояние является результатом измерительного прибора, оно известно как некалиброванное.
Точность измерительного прибора должна учитываться во всем диапазоне измерительного прибора. Это часто выражается как линейность. Линейность – это максимальное отклонение фактических измерений от определенной теоретической прямолинейной характеристики. Он выражается в процентах от теоретического выхода и измеренного выхода по отношению к общей теоретической выходной характеристике.
Отношение может быть выражено следующим образом:
где: θ — теоретическая мощность
E — измеренный выходной сигнал
θT — общий теоретический выходной сигнал
Часто линейность прибора выражается через нелинейность (1 — коэффициент линейности). Нелинейность может быть выражена как процент отклонения от теоретического выхода и измеренного выхода по отношению к общему теоретическому выходу.
Рисунок 7.4.2 графически иллюстрирует концепцию линейности.
Точность
Точность (также известная как воспроизводимость) — это изменение показаний, полученных при повторении одного и того же измерения. Точность прибора — это способность повторять серию измерений на одном и том же образце и получать одинаковые результаты для каждого измеренного значения. Изменение измеренных значений может быть выражено через стандартное отклонение ошибки измерения. Чем меньше стандартное отклонение, тем точнее прибор.
Точность и точность
Часто возникает путаница между терминами точность и прецизионность.
Путаница существует, потому что термины часто взаимозаменяемы в их использовании. Точность и точность – два разных понятия. Точность прибора можно повысить путем повторной калибровки для уменьшения его погрешности, но повторная калибровка обычно не улучшает точность прибора. Различие между этими двумя терминами будет дополнительно разъяснено в следующих примерах.
Рисунок 7.4.3 представляет набор из 28 измерений, выполненных одним и тем же инструментом на одной и той же детали, и показывает хорошую точность при небольшой точности. Точность представлена небольшой разницей (ошибкой) между истинным значением 0,110 и средним значением измерений 0,111, что составляет 0,001. Точность в этом случае низкая из-за широкого распределения измерений (от 0,107 до 0,115), как показано на гистограмме (каждый прямоугольник представляет собой измерение). Это отклонение может быть выражено через большое стандартное отклонение ошибки измерения.
На рис. 7.4.4 показаны 28 измерений, выполненных другим инструментом на одной и той же детали, как на рис.
7.4.3. Это показывает, что есть точность или хорошая воспроизводимость, но точность плохая. Точность можно увидеть на диаграмме, отметив, что распределение измерений (в диапазоне от 0,114 до 0,116) тесно сгруппировано вокруг среднего значения (0,115) измерений. Стандартное отклонение измерений в этом случае мало. Большая ошибка между истинным значением (0,110) и средним значением (0,115) измерений составляет 0,005 и представляет собой низкую точность.
На рис. 7.4.5 показаны 28 измерений, выполненных другим инструментом на одной и той же детали, как и в двух предыдущих примерах. Это показывает, что прецизионность или воспроизводимость хорошая, как и точность. На рис. 7.4.5 показано, что истинное значение (0,110) и среднее значение измерений (0,110) совпадают, что указывает на очень хорошую точность. Также можно отметить, что разброс измерений довольно мал (в диапазоне от 0,109 до 0,111), что свидетельствует о точности или хорошей воспроизводимости.
Стабильность
Стабильность относится к разнице в среднем по крайней мере двух наборов измерений, полученных с помощью одного и того же измерительного устройства на одних и тех же деталях, выполненных в разное время.
См. Рисунок 7.4.6.
Предыдущий Что такое стандарты измерения и прослеживаемость
Следующий Каковы источники ошибок в измерениях
Содержание
Ошибки измерения
| Ошибка? Нет … вы не измеряли неправильно … это примерно точность . |
Измерительные приборы не точны!
Степень точности
Точность зависит от инструмента, которым вы измеряете. Но по общему правилу:
Степень точности половина единицы каждая сторона единицы измерения
Примеры:
| Если ваш прибор измеряет в единицах , то любое значение между 6½ и 7½ измеряется как
Обратите внимание, что стрелка указывает на одно и то же место, но измеренные значения разные! Плюс или Минус
Пример: забор имеет длину 12,5 м с точностью до 0,1 метраТочность до 0,1 м означает, что длина забора может быть до 0,05 м = ± ± 9000,5 м Таким образом, его длина может быть от 12,45 м до 12,55 м.
Абсолютная, относительная и процентная погрешностьАбсолютная погрешность — это разница между фактическим и измеренным значением . Но… при измерении мы не знаем фактического значения! Поэтому используем максимально возможную ошибку. В приведенном выше примере абсолютная ошибка составляет 0,05 м Что случилось с ± … ? Ну, нам просто нужен размер (абсолютное значение) разницы. Относительная ошибка — это абсолютная ошибка, деленная на фактическое измерение. Мы не знаем фактического измерения, поэтому лучшее, что мы можем сделать, это использовать измеренное значение : Относительная ошибка = Абсолютная ошибка Измеренное значение Процентная ошибка — это относительная ошибка, показанная в процентах (см. Процентная ошибка). Давайте посмотрим на них в примере: Пример: забор (продолжение)Длина = 12,5 ± 0,05 м SO: Абсолютная ошибка = 0,05 M и: Относительная ошибка = 0,05 м и: = 0,05 м и: = 0,05 М и: 12,5 м = 0,004 И: Процентная ошибка = 0,4% Другие примеры: Пример: Термометр измеряет с точностью до 2 градусов. Температура была измерена как 38°CТемпература может быть до 1° в любую сторону от 38° (т.е. между 37° и 39°)
Температура = 38 ±1° Итак: Абсолютная ошибка = 1° И: Относительная ошибка = 1° 38° = 0,0263… И: Процентная ошибка = 2,63…% Пример: Вы измеряете высоту растения 80 см (с точностью до ближайшего см)Это означает, что вы можете ошибиться на 0,5 см (растение может быть между 79,5 и 80,5 см в высоту) Высота = 80 ± 0,5 см SO: Абсолютная ошибка = 0,5 см и: Относительная ошибка = 0,5 СМ 80 CM = 0,00625 80 CM = 0,00625 963 . :Процентная ошибка = 0,625%
Площадь При вычислении площадей вам нужно думать как о ширине, так и о длине … они оба могут быть наименьшими измерениями или оба наибольшими. Пример: Алекс измерил поле с точностью до метра и получил ширину 6 м и длину 8 м.Измерение с точностью до метра означает, что истинное значение может быть на полметра меньше или больше. Ширина (w) может быть от 5,5 м до 6,5 м: 5,5 ≤ w < 6,5 Длина (l) может быть от 7,5 м до 8,5 м: 7,5 ≤ l < 8,5 Площадь ширина × длина: A = w × l возможная площадь: 5,5 м × 7,5 м = 41,25 м 2 41,25 ≤ A < 55,25
Абсолютная, относительная и процентная погрешностьЕдинственная сложность здесь в том, что… какое является абсолютной погрешностью?
Ответ: выбери самый большой! SO: Абсолютная ошибка = 7,25 м 2 Относительная ошибка = 7,25 м 2 48 M 2 = 0,151 . процент = 15,1% = 0,151 … .0003 (Что не очень точно, не так ли?) ОбъемИ объем имеет три измерения: ширина, длина и высота ! Каждое измерение может быть как наименьшим, так и наибольшим. Пример: Сэм измерил коробку с точностью до 2 см и получил 24 см × 24 см × 20 смИзмерение с точностью до 2 см означает, что истинное значение может быть до на 1 см меньше или больше. Три измерения:
Объем: ширина × длина × высота: V = ш × длина × в Наименьший возможный объем: 23см × 23см × 19см = 10051 см 3 10051 ≤ V < 13125
Абсолютная, относительная и процентная погрешностьАбсолютная погрешность:
Выберите самый большой: Абсолютная ошибка = 1605 см 3 Относительная ошибка = 1605 CM 3 11520 CM 3 = 0,139 .
Точность, прецизионность, линейность и разрешение в веб-гиде: понимание терминологииПри поиске наиболее подходящего оборудования для нашей работы мы сталкиваемся с задачей выбора из множества вариантов, основанных на технических характеристиках. данные и спец. С помощью этих данных производители пытаются представить преимущества своей продукции на основе профиля производительности устройства. Однако иногда то, что кажется лучшим предложением, исходя из лучших технических данных, на самом деле может быть не лучшим. Технические данные могут даже не иметь значения при рассмотрении производительности. Это проблема точности, четкости, линейности и разрешения в мире веб-гидов… Во-первых, нам нужно четко понимать, что на самом деле означают эти термины. Обычно эти термины используются как индикаторы производительности. Однако во многих случаях эти индикаторы неправильно применяются или интерпретируются. Точность Точность — это показатель правильности измерения. Точность Точность — это показатель согласованности наших измерений. В примере со стрельбой высокая точность означает, что мы постоянно поражаем одну и ту же цель. Кто-то скажет, что группа очень плотная. Однако цель, которую мы постоянно бьём, может быть неправильной! Это проблема, с которой сталкиваются датчики, использующие принцип блокировки при обнаружении сети.
Следующие изображения иллюстрируют, как точность и точность будут представлены в случае поражения цели для различных ситуаций, описанных выше. Как мы видим, требуется сочетание высокой точности и прецизионности, чтобы гарантировать правильное позиционирование материала системами направляющих полотна. Точность позволит получить среднее значение всех измерений положения в сети в истинном местоположении, а после приведения в действие направляющей – среднее значение всех положений в желаемом местоположении. Точность будет иметь каждое отдельное измерение, очень близкое к среднему значению всех измерений, и после приведения в действие направляющей каждое отдельное позиционирование полотна будет очень близко к среднему позиционированию полотна. ЛинейностьДругим термином, используемым и представленным в технических описаниях датчиков для направляющих полотна, является линейность. Линейность является показателем согласованности измерений во всем диапазоне измерений. В целом, это хороший показатель качества работы датчика, но сам по себе он может ввести в заблуждение. Проще говоря, линейность говорит нам, насколько хорошо измерения прибора соответствуют действительности. В этом случае нам нужна линейность как можно ближе к 1,0. Линейность 1,0 означает, что если реальное положение материала на 1,0 мм вправо, то измерительный прибор сообщает о смещении вправо на 1,0 мм. Если реальное положение на 2,0 мм вправо, то измерительный прибор должен показать смещение вправо на 2,0 мм и так далее. Если мы проследим эту зависимость на двухосном графике, то должны получить прямую линию с наклоном 1,0.
Датчики с принципом блокировки представляют интересный случай в отношении линейности. Датчик может иметь линейность, очень близкую к 1,0. Проблема с датчиками, использующими принцип блокировки, заключается в том, что они полагаются на определение процента заблокированного сигнала для определения положения материала. Когда свойства материала изменяются, процент блокировки сигнала паутиной также изменяется. Например, материал «А» может находиться в желаемом положении, когда датчик регистрирует блокировку сигнала на 30%. Материал «B» может находиться в том же положении, когда датчик фиксирует блокировку сигнала на 40 %. Если датчик был первоначально откалиброван для материала «А» с 30-процентным засорением, датчик необходимо повторно откалибровать при работе с материалом «В», который имеет 40-процентное засорение, в противном случае датчик ошибочно посчитает, что материал имеет правильное значение. Разрешение Разрешение — это наименьшее измерение, которое прибор может обнаружить или измерить. Эта техническая спецификация обычно включается в технические листы и иногда ошибочно принимается за показатель точности и аккуратности. Чем выше разрешение, тем меньшее измерение он может записать. В случае датчиков края полотна это будет наименьшее измерение, которое датчик положения полотна может наблюдать или измерять. Хотя высокое разрешение очень желательно, оно не гарантирует точности и аккуратности. Опять же, разрешение датчиков может зависеть от материала, поэтому оно может меняться при изменении свойств материала. Статус-кво Несмотря на то, что фактическая точность и достоверность обычно не указываются в технических описаниях большинства доступных датчиков позиционирования полотна и систем управления движением полотна, эти два измерительных показателя должны использоваться для определения эффективности датчиков. На данный момент отрасль полагалась на подразумеваемые показатели точности, основанные на произведении откалиброванного усиления компонентов, составляющих систему веб-гида. Тем не менее, это предполагаемая точность и прецизионность, поскольку она не основана на реальных физических измерениях положения полотна и показаниях датчиков. Заключение Необходимо задать вопрос: требуются ли для моей работы высокопроизводительный датчик полотна и направляющая способность? Для операций, выполняемых на более низких скоростях и с более широкими допусками в их позиционировании в сети, ответ – скорее всего, нет. Эти операции могут обойтись без необходимости беспокоиться о калибровке своих датчиков при работе с различными материалами. Однако для операций, которые выполняются на более высоких скоростях и требуют точного размещения материала, калибровка будет обязательной, если они используют датчики, работающие по принципу блокировки. Конечно, компромисс заключается в потере производственного времени при калибровке датчиков, но это единственный способ, которым можно достичь адекватной точности и прецизионности. |
..
..
Проще говоря, мы смотрим, насколько среднее значение всех измерений близко к реальному значению того, что измеряется. Таким образом, в среднем мы действительно измеряем то, что, по нашим словам, измеряем. Если бы мы использовали стрельбу в качестве примера, высокая точность означала бы, что среднее значение всех сделанных выстрелов точно в цель или очень близко к ней. В случае направления полотна точное обнаружение и направление материала означает, что среднее определение и размещение материала очень близко к истинному и желаемому положению. Однако разброс отдельных случаев позиционирования материала может быть настолько велик, что делает точность бесполезной. В примере со стрельбой у нас будет широкий паттерн со средним значением на мишени.
Датчик необходимо калибровать каждый раз при смене материала, в противном случае датчик будет определять положение полотна на основе калибровки для другой характеристики материала. Измерение будет последовательным, но оно не будет точным.
Однако эти типы датчиков требуют калибровки, чтобы поддерживать линейность 1,0 при изменении характеристик материала. Как вы могли заметить в абзаце выше, здесь нет ссылки на истинное положение материала, а только на то, насколько материал смещен и насколько хорошо это смещение регистрируется или обнаруживается. Когда свойства материала изменяются, например, в случае замены материала, это влияет на линейность датчика.
положение при обнаружении 30% блокировки. Линейность может остаться прежней, и смещение может быть воспринято, но истинное положение материала будет не в том месте, и величина смещения, измеренная датчиком, будет неверной. Способ противодействия этой ошибке в существующих датчиках состоит в повторной калибровке датчика, чтобы компенсировать изменение материала, что является единственным средством поддержания точности.
Для существующих датчиков с принципом блокировки материал, который блокирует меньше (световой или звуковой сигнал), будет иметь более низкое разрешение, чем материал, который блокирует больше. Следовательно, известно, что пористость и непрозрачность влияют на разрешение датчиков и, следовательно, на их характеристики. Опять же, разрешение само по себе не имеет значения при работе с изменениями материала, если датчики не калибруются каждый раз для компенсации изменений характеристик материала.
Кроме того, точность зависит от калибровки датчика. Во второй части этой статьи мы покажем, как точность, воспроизводимость, разрешение и линейность могут быть количественно определены для датчиков положения полотна, а также системы направления полотна.