Точность измерительного прибора: Точность измерительных приборов и измерений. Точность измерения

alexxlab | 15.09.1999 | 0 | Разное

Содержание

Формулы вычисления погрешностей и обозначения классов точности


Класс точности измерительного прибора

Обобщающая характеристика, которая определяется пределами погрешностей (как основных, так и дополнительных), а также другими влияющими на точные замеры свойствами и показатели которых стандартизированы, называется класс точности измерительного аппарата. Класс точности средств измерений дает информацию о возможной ошибке, но одновременно с этим не является показателем точности данного СИ.

Средство измерения – это такое устройство, которое имеет нормированные метрологические характеристики и позволяет делать замеры определенных величин. По своему назначению они бывают примерные и рабочие. Первые используются для контроля вторых или примерных, имеющих меньший ранг квалификации. Рабочие используются в различных отраслях. К ним относятся измерительные:

  • приборы;
  • преобразователи;
  • установки;
  • системы;
  • принадлежности;
  • меры.

На каждом средстве для измерений имеется шкала, на которой указываются классы точности этих средств измерений. Они указываются в виде чисел и обозначают процент погрешности. Для тех, кто не знает, как определить класс точности, следует знать, что они давно стандартизованы и есть определенный ряд значений. Например, на устройстве может быть одна из следующих цифр: 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001. Если это число находится в круге, то это погрешность чувствительности. Обычно ее указывают для масштабных преобразователей, таких как:

  • делители напряжения;
  • трансформаторы тока и напряжения;
  • шунты.

Обозначение класса точности

Обязательно указывается граница диапазона работы этого прибора, в пределах которой значение класса точности будет верно.

Те измерительные устройства, которые имеют рядом со шкалой цифры: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5, именуются как прецизионные. Сфера их применения – это точные и особо точные замеры в лабораторных условиях. Приборы с маркировкой 1,0; 1,5; 2,5 или 4,0 называются технические и исходя из названия применяются в технических устройствах, станках, установках.

Возможен вариант, что на шкале такого аппарата не будет маркировки. В такой ситуации погрешность приведенную принято считать более 4%.

Если значение класса точности устройства не подчеркнуто снизу прямой линией, то это говорит о том, что такой прибор нормируется приведенной погрешностью нуля.

Грузопоршневой манометр, класс точности 0,05

Если шкала отображает положительные и отрицательные величины и отметка нуля находится посередине такой шкалы, то не стоит думать, что погрешность во всем диапазоне будет неизменной. Она будет меняться в зависимости от величины, которую измеряет устройство.

Если замеряющий агрегат имеет шкалу, на которой деления отображены неравномерно, то класс точности для такого устройства указывают в долях от длины шкалы.

Возможны варианты измерительных аппаратов со значениями шкалы в виде дробей. Числитель такой дроби укажет величину в конце шкалы, а число в знаменателе при нуле.

Суммарная погрешность

Зачастую в расчет принимается только погрешность измерительного прибора. Но также, дополнительно следует принимать во внимание погрешности измерительных инструментов, в том случае, если они используются. Вот несколько примеров:

Увеличение погрешности при использовании пробника 1:10

Если в процессе измерений используется щуп 1:10, то необходимо учитывать не только измерительную погрешность прибора. На погрешность также влияет входной импеданс используемого прибора и сопротивление щупа, которые вместе составляют делитель напряжения.

Подключенный к осциллографу щуп 1:1

На рисунке выше схематически показан осциллограф с подключенным к нему пробником 1:1. Если мы рассмотрим этот пробник как идеальный (нет сопротивления соединения), то приложенное напряжение передается прямо на вход осциллографа. Погрешность измерения теперь определяется только допустимыми отклонениями аттенюатора, усилителя и цепями, принимающими участие в дальнейшей обработке сигнала и задается производителем прибора. (На погрешность также влияет сопротивление соединения, которое формирует внутреннее сопротивление . Оно включается в заданные допустимые отклонения).

На рисунке ниже показан тот же самый осциллограф, но теперь ко входу подключен щуп 1:10. Этот пробник имеет внутреннее сопротивление соединения и вместе со входным сопротивлением осциллографа образует делитель напряжения. Допустимое отклонение резисторов в делителе напряжения является причиной его собственной погрешности.

Пробник 1:10, подключенный к осциллографу, вносит дополнительную погрешность

Допустимое отклонение входного сопротивления осциллографа может быть найдено в его спецификации. Допустимое отклонение сопротивления соединения щупа не всегда дано. Тем не менее, погрешность системы заявляется производителем определенного осциллографического пробника для конкретного типа осциллографа. Если щуп используется с другим типом осциллографа, нежели рекомендуемый, то измерительная погрешность становится неопределенной. Этого нужно всегда стараться избегать.

Предположим, что осциллограф имеет допустимое отклонение 1.5% и используется щуп 1:10 с погрешностью в системе 2.5%. Эти две характеристики можно перемножить для получения полной погрешности показания прибора:

Здесь — полная погрешность измерительной системы, — погрешность показания прибора, — погрешность щупа, подключенного к осциллографу, подходящего типа.

Измерения с шунтирующим резистором

Часто при измерениях токов используют внешний шунтирующий резистор. Шунт имеет некоторое допустимое отклонение, которое влияет на измерение.

Увеличение погрешности при использовании шунтирующего резистора

Заданное допустимое отклонение шунтирующего резистора влияет на погрешность показания. Для нахождения полной погрешности, допустимое отклонение шунта и погрешность показаний измерительного прибора перемножаются:

В этом примере, полная погрешность показания равна 3.53%.

Сопротивление шунта зависит от температуры. Значение сопротивления определяется для данной температуры. Температурную зависимость часто выражают в .

Для примера вычислим значение сопротивления для температуры окружающей среды . Шунт имеет характеристики: Ом (соответственно и ) и температурную зависимость .

Читать также: Станок для раскроя дсп

Ток, протекающий через шунт является причиной рассеяния энергии на шунте, что приводит к росту температуры и, следовательно, к изменению значения сопротивления. Изменение значения сопротивления при протекании тока зависит от нескольких факторов. Для проведения очень точного измерения, необходимо откалибровать шунт на дрейф сопротивления и условия окружающей среды при которых проводятся измерения.

Нормирование

Классы точности средств измерений сообщают нам информацию о точности таких средств, но одновременно с этим он не показывает точность измерения, выполненного с помощью этого измерительного устройства. Для того, чтобы выявить заблаговременно ошибку показаний прибора, которую он укажет при измерении люди нормируют погрешности. Для этого пользуются уже известными нормированными значениями.й

Нормирование осуществляется по:

Формулы расчета абсолютной погрешности по ГОСТ 8.401

Каждый прибор из конкретной группы приспособлений для замера размеров имеет определенное значение неточностей. Оно может незначительно отличаться от установленного нормированного показателя, но не превышать общие показатели. Каждый такой агрегат имеет паспорт, в который записываются минимальные и максимальные величины ошибок, а также коэффициенты, оказывающие влияние в определенных ситуациях.

Читать также: Как укоротить цепь бензопилы своими руками видео

Все способы нормирования СИ и обозначения их классов точности устанавливаются в соответствующих ГОСТах.

Виды маркирования

Классы точности абсолютно всех измерительных приборов подлежат маркировке на шкале этих самых приборов в виде числа. Используются арабские цифры, которые обозначают процент нормированной погрешности. Обозначение класса точности в круге, например число 1,0, говорит о том, что ошибочность показаний стрелки аппарата будет равна 1%.

Если в обозначении используется кроме цифры еще и галочка, то это значит, что длина шкалы применяется в роли нормирующего значения.

Латинские буквы для обозначения применяются если он определяется пределами абсолютной погрешности.

Существуют аппараты, на шкалах которых нет информации о классе точности. В таких случаях абсолютную следует приравнивать к одной второй наименьшего деления.

Пределы

Как уже говорилось раньше, измерительный прибор, благодаря нормированию уже содержит случайную и систематические ошибки. Но стоит помнить, что они зависят от метода измерения, условий и других факторов. Чтобы значение величины, подлежащей замеру, было на 99% точным, средство измерения должно иметь минимальную неточность. Относительная должна быть примерно на треть или четверть меньше погрешности измерений.

Базовый способ определения погрешности

При установке класса точности в первую очередь нормированию подлежат пределы допустимой основной погрешности, а пределы допускаемой дополнительной погрешности имеют кратное значение от основной. Их пределы выражают в форме абсолютной, относительной и приведенной.

Приведенная погрешность средства измерения – это относительная, выраженная отношением предельно-допустимой абсолютной погрешности к нормирующему показателю. Абсолютная может быть выражена в виде числа или двучлена.

Если класс точности СИ будет определяться через абсолютную, то его обозначают римскими цифрами или буквами латиницы. Чем ближе буква будет к началу алфавита, тем меньше допускаемая абсолютная погрешность такого аппарата.

Класс точности 2,5

Благодаря относительной погрешности можно назначить класс точности двумя способами. В первом случае на шкале будет изображена арабская цифра в кружке, во втором случае дробью, числитель и знаменатель которой сообщают диапазон неточностей.

Основная погрешность может быть только в идеальных лабораторных условиях. В жизни приходится умножать данные на ряд специальных коэффициентов.

Дополнительная случается в результате изменений величин, которые каким-либо образом влияют на измерения (например температура или влажность). Выход за установленные пределы можно выявить, если сложить все дополнительные погрешности.

Случайные ошибки имеют непредсказуемые значения в результате того, что факторы, оказывающие на них влияние постоянно меняются во времени. Для их учета пользуются теорией вероятности из высшей математики и ведут записи происходивших раньше случаев.

Пример расчета погрешности

Статистическая измерительного средства учитывается при измерении какой-либо константы или же редко подверженной изменениям величины.

Динамическая учитывается при замерах величин, которые часто меняют свои значения за небольшой отрезок времени.

Неточность измерения

Неточности измерения могут быть разделены на систематические и случайные измерительные ошибки. Систематические ошибки вызваны отклонениями при усилении и настройкой «нуля» измерительного оборудования. Случайные ошибки вызваны шумом и индуцированными напряжениями и/или токами.

Погрешность и точность

Часто понятия погрешность и точность рассматриваются как синонимы. Однако, эти термины имеют совершенно различные значения. Погрешность показывает, насколько близко измеренное значение к его реальной величине, то есть отклонение между измеренным и фактическим значением. Точность относится к случайному разбросу измеряемых величин.

Когда мы проводим некоторое число измерений до момента стабилизации напряжения или же какого-то другого параметра, то в измеренных значениях будет наблюдаться некоторая вариация. Это вызвано тепловым шумом в измерительной цепи измерительного оборудования и измерительной установки. Ниже, на левом графике показаны эти изменения.

Определения неопределенностей. Слева — серия измерений. Справа — значения в виде гистограммы.

Гистограмма

Измеренные значения могут быть изображены в виде гистограммы, как показано справа на рисунке. Гистограмма показывает, как часто наблюдается измеренное значение. Самая высокая точка на гистограмме, это чаще всего наблюдаемое измеренное значение, в случае симметричного распределения равно среднему значению (изображено синей линии на обоих графиках). Черная линия представляет истинное значение параметра. Разница между средним измеренной величины и истинным значением и является погрешностью. Ширина гистограммы показывает разброс отдельных измерений. Этот разброс измерений называется точностью.

Используйте правильные термины

Погрешность и точность, таким образом, имеют различные значения. Поэтому вполне возможно, что измерение является очень точным, но имеющим погрешность. Или наоборот, с малой погрешностью, но не точное. В общем, измерение считается достоверным, если оно точное, и с малой погрешностью.

Классы точности болтов

Болты и другие крепежные изделия изготавливают нескольких классов:

Каждый из них имеет свои допуски измеряемой величины, отличные от остальных и применяется в различных сферах.

Крепеж С используют в отверстиях с диаметром немногим больше диаметра болта (до 3мм). Болты без труда устанавливаются, не отнимая много времени на работу. Из минусов стоит отметить то, что при физическом воздействии на такой крепеж, болтовое соединение может сместиться на несколько миллиметров.

Крепеж В подразумевает использование болтов, диаметр которых меньше отверстия в пределах 1-1,5 мм. Это позволяет конструкции меньше подвергаться смещениям и деформациям, но повышаются требования к изготовлению отверстий в креплениях.

Гайки шестигранные класса точности В

Крепеж А создается по проекту. Диаметр болта такого типа, меньше диаметра отверстия максимум на 0,3 мм и имеет допуск только со знаком минус. Это делает крепеж неподвижным, не позволяет происходить смещению узлов. Изготовление болтов А-класса стоит дороже и не всегда используется в производстве.

Класс точности присутствует в описании всех измерительных приборов и является одной из самых важных характеристик. Чем выше его значение, тем более дорогостоящий будет прибор, но в то же время он сможет предоставить более точную информацию. Выбор стоить делать исходя из сложившейся ситуации и целей в которых будет использоваться такое средство. Важно понимать, что в некоторых ситуациях экономически выгодно будет приобрести дорогостоящее сверхточное оборудование, чтобы в дальнейшем сберечь деньги.

Читать также: Схема китайского сварочного инвертора

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Класс точности определяет гарантированные границы, за пределы которых не выходит погрешность прибора в установлен­ном для него диапазоне измерений.

Класс точности КТ

электромеханических стрелочных изме­рительных приборов нормируют в виде процентного отношения предела
Хмакс
(гарантированных границ) абсолютной погрешно­сти прибора, к нормирующему значению
Хнорм
его шкалы:

(2)

где нормирующим значением Хнорм

для приборов с равномерной шкалой служит верхний предел измеряемой прибором величины, а для приборов с неравномерной шкалой – длина её рабочей части, т.е. длина участка между отметками шкалы, соответствующими диапазону измерений прибора.

Для электромеханических стрелочных измерительных прибо­ров установлены следующие цифры классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 (для лабораторных приборов) и 1;.1,5; 2,5; 4 (для технических приборов).

Цифра класса точности прибора указывается на его шкале. Для приборов с равномерной шкалой эта цифра указывается без каких-либо знаков (кружков, квадратов, звёздочек), например, 2,5. Для приборов с неравномерной шкалой цифра класса точно­сти подчеркивается ломаной линией, например, 2,5.

По формуле (2) класса точности прибора проводят оценку предельно допустимого значения его абсолютной погрешности. Такая оценка необходима для определения погрешности резуль­тата измерения, выполняемого прибором, а также для выбора прибора, обеспечивающего требуемую точность измерений.

Расчет предела абсолютной погрешности прибора с равно­мерной шкалой проводится непосредственно по формуле (2) кла­сса точности, а для приборов с неравномерной шкалой по фо­рмуле (2) сначала определяется погрешность прибора в едини­цах длины (мм) шкалы, а затем по ней и чувствительности при­бора рассчитывается абсолютная погрешность в единицах изме­ряемой величины.

Пример 1. Определить предел DIмакс

абсолютной погреш­ности амперметра, который имеет равномерную шкалу, верхний предел измеряемого тока
Iмакс
= 5А и класс точности
КТ
=1.

Решение.1. Прибор имеет равномерную шкалу, следовате­льно, нормирующим значением в формуле (2) его класса точно­сти является верхний предел измеряемого тока 1макс = 5 А.

2. Предел абсолютной погрешности амперметра находится непосредственно из формулы (2):

.

Пример 2. Определить предел DRмакс

абсолютной погре­шности омметра с неравномерной шкалой в трёх её точках (начале, середине и конце), если диапазон измерений прибора ле­жит в пределах от 3 до 300 кОм, длина рабочего участка шка­лы (т.е. между отметками 3 и 300) составляет Lp = 60мм, класс точности Кт=2,5, чувствительность прибора в начале, сере­дине к конце рабочего участка шкалы соответственно равна
Sн =
10 мм/нОм ,
Sс =
1 мм/ нОм к

= 0,1 мм/кОм.

Решение.1. Прибор имеет неравномерную шкалу, следова­тельно, нормирующим значением в формуле (2) его класса то­чности является длина рабочего участка Lp

= 60 мм.

2. По формуле (2) класса точности омметра определяется предел DLмакс

его абсолютной погрешности, выраженный в единицах длины шкалы:

мм

3. Предел DRмакс

абсолютной погрешности омметра в единицах измеряемой величины (т.е.

кОм;

кОм;

кОм.

Пример 3. Определить пределы абсолютной DIмакс

и относительной
dмакс
погрешностей результата измерения тока амперметром, у которого верхний предел измерения
Iмакс
= 5А, класс точности
КТ
=1, шкала равномерная. Показание амперме­тра при измерении равно Iизм = 3А.

Решение. 1. Предел DIмакс

абсолютной погрешности резу­льтата измерения определяется пределом абсолютной погрешно­сти прибора, который находится по классу точности прибора:

.

2. Предел относительной погрешности результата измере­ния

%

Примечание. Как следует из примера, предел относите­льной погрешности результата измерения будет возрастать с уменьшением уровня измеряемой величины. Следовательно, относительная погрешность получаемых результатов измерения будет близка к наименьшему своему возможному значению, ра­вному цифре класса точности прибора, только в случае, если измеряемая величина близка к верхнему пределу измерения при­бора.

2.7.Выбор приборов для измерений

Основными метрологическими характеристиками прибора, определяющими погрешность результата измерения, являются верхний предел измерения и класс точности.

Верхний предел измерения прибора влияет, как видно из примера 3, на относительную погрешность получаемого результа­та измерения. Эта погрешность возрастает с уменьшением уровня измеряемой величины. Следовательно, приборы необходимо подби­рать таким образом, чтобы их верхний предел измерения был как можно ближе к уровню измеряемой величины. В этом случае отно­сительная погрешность получаемого результата измерения будет близка к наименьшему своему значению, равному цифре класса точности прибора.

Читать также: Влажное бритье электробритвой как это

Класс точности определяет способность прибора «улавли­вать» флуктуации измеряемой величины. К таким флуктуациям, например, относится технологический разброс параметров те­хнических изделий, т.е. неповторимость параметров отдельных изделий одного вида. (Этот разброс обусловлен несовершен­ством технологии изготовления изделий.)

Флуктуации измеряемой величины и погрешность отдельного прибора носят случайный характер и между собой не коррелированы (не взаимосвязаны).

(3)

Точность «улавливания» флуктуации DXф

измеряемой ве­личины повышается с уменьшением погрешности
DХп
прибора. Однако, следует иметь в виду, что приборы с меньшей погреш­ностью имеют более высокую стоимость. Поэтому выбор приборов с меньшей погрешностью целесообразен до тех пор, пока умень­шение погрешности
DХп
оказывает существенное влияние на величину
DХи
. Отмеченное обстоятельство иллюстрируется гра­фиком (рис.3) зависимости (3), представленной в виде

,

где составляющие DХи

и
DХп
выражены относительно флукту­ации
DXф
, которая является независимой величиной. Из гра­фика видно, что в зоне
DХп
/
DXф
= 0,3 ¸ 0,5 отношение
DХи/DХф
практически не изменяется. Следовательно, при вы­боре прибора по классу точности целесообразно использовать условие

Рис. 3 – Зависимость погрешности результата измерения

от погрешности прибора

Пример 4. Выбрать вольтметр, обеспечивавший удовлетвори­тельную точность результата измерения выходного напряжения Uвых

= 20 В блока питания, которое из-за технологического разброса параметров составных элементов блока может изменя­ться на ±1
%
от указанного значения.

Решение.1. Выбор вольтметра заключается в определении его верхнего предела измерения и класса точности.

2. Верхний предел измерения вольтметра выбирается, как было отмечено в разд. 2.7, наиболее близким к уровню изме­ряемой величины.

У стандартных электромеханических вольтметров наиболее близким к уровню измеряемого напряжения Uвых

= 20 является верхний предел измерения Uvмакс = 30 В.

3. В рассматриваемом примере технологический разброс DUвых выходного напряжения блока питания составляет ±1 %

от среднего значения 20 В:

В

4. Согласно указанному в разделе 2.7 правилу, предел Uvмакс = 30 В абсолютной погрешности вольтметра должен удовле­творять условию

5. Класс точности КТ

выбираемого вольтметра, опреде­ляется по формуле (2):

Среди стандартных электромеханических вольтметров ука­занному условию удовлетворяет прибор с классом точности 0,2.

6. Заключение: для измерения выходного, напряжения блока питания выбираем вольтметр с верхним пределом измерения Uvмакс = 30В и классом точности КТ

= 0,2.

Способы нормирования допускаемых погрешностей: – по абсолютной погрешности, – по относительной погрешности, – по приведенной погрешности – по длине или верхнему пределу шкалы прибора.

Обозначения классов точности измерительных приборов:

– арабскими цифрами без условных знаков – класс точности определяется пределами приведённой погрешности, в качестве нормирующего значения используется наибольший по модулю из пределов измерений.

– арабскими цифрами с галочкой, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности, но в качестве нормирующего значения используется длина шкалы.

По приведенной погрешности приборы делятся на классы (8 классов стрелочных приборов): 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Приборы класса точности 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 применяются для точных лабораторных измерений и называются прецизионными.

В технике применяются приборы классов 1,0; 1,5: 2,5 и 4,0 (технические).

Если на шкале такого обозначения нет, то данный прибор внеклассный, то есть его приведенная погрешность превышает 4%.

– арабскими цифрами в кружке – класс точности определяется пределами относительной погрешности.

– латинскими буквами, то класс точности определяется пределами абсолютной погрешности.

Когда на приборе класс точности не указан, абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления. При считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.

КАК ВЫЧИСЛИТЬ ПОГРЕШНОСТЬ

Класс точности определяется как отношение той или иной погрешности к точному значению. Абсолютную можно представить в виде разности между точным и приблизительным значениями х и а, в виде формулы s=(x-a) Относительная определяется как отношение этой же разнице к величине а, а приведенная – к длине шкалы l. Умножьте полученный результат на 100%.

Погрешность

Погрешность является индикатором корректности измерения. Из-за того, что в одном измерении точность оказывает влияние на погрешность, то учитывается среднее серии измерений.

Погрешность измерительного прибора обычно задается двумя значениями: погрешностью показания и погрешностью по всей шкале. Эти две характеристики вместе определяют общую погрешность измерения. Эти значения погрешности измерения указываются в процентах или в ppm (parts per million, частей на миллион) относительно действуюшего национального стандарта. 1% соответствует 10000 ppm.

Погрешность приводится для указанных температурных диапазонов и для определенного периода времени после калибровки. Обратите внимание, что в разных диапазонах, возможны, и различные погрешности.

Читать также: Лебедка из болгарки своими руками

Погрешность показаний

Указание процентного отклонения без дополнительной спецификации также относится к показанию. Допустимые отклонения делителей напряжения, точность усиления и абсолютные отклонения при считывании и оцифровке являются причинами этой погрешности.

Неточность показаний в 5% для значения 70 В

Вольтметр, который показывает 70.00 В и имеет спецификацию «± 5% от показаний», будет обладать погрешностью в ±3.5 В (5% от 70 В). Фактическое напряжение будет лежать между 66.5 и 73.5 вольтами.

Погрешность по всей шкале

Этот тип погрешности обусловлен ошибками смещения и ошибками линейности усилителей. Для приборов, которые оцифровывают сигналы, присутствует нелинейность преобразования и погрешности АЦП. Эта характеристика относится ко всему используемому диапазону измерений.

Вольтметр может иметь характеристику «3% шкалы». Если во время измерения выбран диапазон 100 В (равный полной шкале), то погрешность составляет 3% от 100 В = 3 В независимо от измеренного напряжения. Если показание в этом диапазоне 70 В, то реальное напряжение лежит между 67 и 73 вольтами.

Погрешность 3% шкалы в диапазоне 100 В

Из приведенного выше рисунка ясно, что этот тип допустимых отклонений не зависит от показаний. При показании 0 В реальное напряжение лежит между -3 и 3 вольтами.

Погрешность шкалы в цифрах

Часто для цифровых мультиметров приводится погрешность шкалы в разрядах вместо процентного значения.

У цифрового мультиметра с 3½ разрядным дисплеем (диапазон от -1999 до 1999), в спецификации может быть указано «+ 2 цифры». Это означает, что погрешность показания 2 единицы. Например: если выбирается диапазон 20 вольт (± 19.99), то погрешность шкалы составляет ±0.02 В. На дисплее отображается значение 10.00, а фактическое значение будет между 9.98 и 10.02 вольтами.

Вычисление погрешности измерения

Спецификации допустимых отклонений показания и шкалы вместе определяют полную погрешность измерения прибора. Ниже при расчете используются те же значения, что и в приведенных выше примерах:

Точность: ±5% показания (3% шкалы)

Полная погрешность измерения вычисляется следующим образом:

В этом случае, полная погрешность ±6.5В. Истинное значение лежит между 63.5 и 76.5 вольтами. На рисунке ниже это показано графически.

Полная неточность для неточностей показания 5% и 3% шкалы для диапазона 100 В и показания 70 В

Процентная погрешность – это отношение погрешности к показанию. Для нашего случая:

Цифры

Цифровые мультиметры могут иметь спецификацию «± 2.0% показания, + 4 цифры». Это означает, что 4 цифры должны быть добавлены к 2% погрешности показания. В качестве примера снова рассмотрим 3½ разрядный цифровой индикатор. Он показывает 5.00 В для выбранного диапазона 20 В. 2% показания будет означать погрешность в 0,1 В. Добавьте к этому численную погрешность (= 0,04 В). Общая погрешность, следовательно, 0,14 В. Истинное значение должно быть в диапазоне между 4.86 и 5,14 вольтами.

Измерительные каналы систем промышленной автоматизации, АСУ ТП

Измерительные каналы являются наиболее сложной частью систем автоматизации и требуют глубоких знаний для получения достоверных результатов измерений. Качество полученных данных зависит не только от погрешности средств измерений, вовремя выполненной поверки или калибровки, но, в большей степени, от корректности методики измерений, правильности выполнения системы заземления, экранирования и кабельной разводки. Измерительные каналы систем автоматизации, в отличие от измерительных приборов, создаются в “полевых условиях”, что является причиной появления ошибок, наличие которых не всегда удается обнаружить. Множество проблем возникает при выполнении статистической обработки результатов измерений, при необходимости достичь предела разрешающей способности системы, при выполнении косвенных, совместных и многократных измерений.

Для получения достоверных результатов требуются знания в области метрологии, математической статистики, теории случайных процессов, теории информации и электроники. Это самостоятельные объемные области знаний, которые являются темой множества учебников и монографий. Поэтому ниже рассматриваются только наиболее важные вопросы измерений в промышленной автоматизации, которые часто понимаются неправильно или неоднозначно.

4.1. Основные понятия

4.1.1. Определения основных терминов

Метрология использует понятия, которые требуют точных и однозначных определений. С течением времени происходит уточнение понятий и их определения закрепляются в стандартах, рекомендациях по стандартизации и метрологических инструкциях. Основные термины и определения современной метрологии установлены в рекомендациях по метрологии РМГ 29-99 [РМГ], введенных в действие 1 января 2001 г. взамен ГОСТ 16263-70.

Измерение – это совокупность операций, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей измерения и получение значения этой величины. Измерение выполняется с помощью технического средства, хранящего единицу физической величины.

Контроль – это операции по определению соответствия характеристик изделия установленным нормам. Контроль включает в себя проведение измерений, испытаний или проверки характеристик изделия. Результатом контроля является заключение о соответствии или несоответствии. Может быть получено несколько градаций состояния соответствия. Контроль характеризуется достоверностью, т.е. степенью доверия к его результатам. Если контроль выполняется с помощью средств измерений, он называется измерительным контролем.

Индикатор – это техническое средство, предназначенное для установления наличия какой-либо физической величины или превышения уровня ее порогового значения. Например, индикатор может выдавать сигнал о превышении уровня загазованности котельной порогового значения.

Измерительная система

– совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

Примером измерительной системы может быть радионавигационная система для определения местоположения различных объектов, состоящая из ряда измерительно-вычислительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительное расстояние друг от друга.

В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие и др.

Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения

в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

Измерительный канал – совокупность технических средств измерительной системы, которая выполняет законченную функцию от восприятия измеряемой величины до получения результата измерения, выраженного числом или соответствующим ему кодом.

Точность измерений – основная характеристика качества средств измерений, которая характеризует степень близости результата измерения к истинному значению измеряемой величины. Точность можно представить как величину, обратную модулю относительной погрешности, однако количественное выражение точности используется редко, обычно говорят “высокая точность, низкая точность”, а для численного описания точности используют понятие погрешности.

Погрешность измерений – величина отклонения результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Предел допускаемой погрешности

– границы зоны, за которую не должна выходить погрешность с вероятностью, равной единице. Параметр средства измерений.

Косвенные измерения – измерения, при которых результат определяется по известной зависимости между искомой величиной (т. е. величиной, которую надо найти) и измеряемыми величинами. Например, измерение сопротивления путем измерения напряжения и тока с последующим нахождением их отношения является косвенным измерением.

Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. Например, измерение вольтамперной характеристики диода. Для определения параметров зависимости обычно используют метод наименьших квадратов.

Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях. Пример: измерение сопротивления двух резисторов по результатам измерения измерений суммарного сопротивления их последовательного и параллельного соединения.

Инструментальная, или аппаратная погрешность – погрешность средства измерения. Делится на основную и дополнительную.

Основная погрешность измеряется и нормируется в нормальных условиях эксплуатации (при температуре 20 ºС, атмосферном давлении 760 мм. рт. ст., относительной влажности 60 % – по ГОСТ 8.395 [ГОСТ]).

Дополнительная погрешность учитывает влияние внешних факторов – температуры, давления, напряжения источника питания, влажности, утечки входных каскадов измерительного преобразователя и др.

Погрешность метода измерений (методическая погрешность) – Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений. Погрешность метода иногда называют

теоретической погрешностью.

Динамическая погрешность возникает, когда измеряемая величина не постоянна во времени. Для ее описания используют, например, импульсную или переходную характеристику средства измерения или их изображения по Лапласу и Фурье. Увеличивается при приближении частоты измеряемого сигнала к границе полосы пропускания измерительного канала.

Систематическая погрешность – погрешность, величина которой остается постоянной от измерения к измерению и которая может быть обнаружена с помощью поверки или калибровки и затем скомпенсирована. Примером является погрешность нелинейности термопары, которая компенсируются с помощью таблиц поправок в контроллере измерительного модуля.

Систематические погрешности обычно изменяются с течением времени (дрейфуют), что делает необходимым периодическую калибровку измерительных приборов. Эти изменения вызваны процессами старения и износа элементов измерительных устройств. Старение может привести к увеличению погрешности в 1,25…2,5 раза [Новицкий]. Систематические погрешности выявляются путем сравнения результатов измерений с аналогичными результатами, выполненными образцовым прибором или путем измерений с помощью других приборов, работающих на иных физических принципах.

Систематическая погрешность являются случайной величиной на множестве приборов одного типа и детерминированной для отдельного образца средства измерений. Поэтому в паспорте прибора она может быть указана в виде математического ожидания и среднеквадратического отклонения.

Случайные погрешности не могут быть предсказаны, т.е. являются случайными величинами. Они обнаруживаются в виде различия результатов отдельных измерений при многократных измерениях. Основной их причиной являются помехи внутри измерительного прибора и собственные шумы электронных компонентов. В эксплуатационной документации указывают среднеквадратическое отклонение случайной составляющей погрешности или, для более точного описания, нормализованную автокорреляционную функцию или функцию спектральной плотности. Некоррелированные случайные погрешности могут быть уменьшены путем усреднения результатов многократных измерений.

Промах – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда. Иногда вместо термина “промах” применяют термин “грубая ошибка” измерений.

Абсолютная погрешность измерительного прибора определяется как разность между измеренным с его помощью и точным значением измеряемой величины. Абсолютная погрешность имеет размерность измеряемой величины.

Относительная погрешность

выражается в процентах от текущего значения измеряемой величины.

Порог чувствительности – наименьшее значения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.

Приведенная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к верхнему пределу диапазона измерений для симметричных диапазонов измерений или к ширине диапазона для несимметричных.

Если абсолютная погрешность не изменяется при изменении измеряемой величины, то для ее учета она складывается с результатом измерений. Такая погрешность называется аддитивной. Примером аддитивной погрешности является погрешность, вызванная смещением нуля операционного усилителя.

Погрешность может увеличиваться с ростом значений измеряемой величины. Такую погрешность учитывают путем умножения результата измерений на величину погрешности и называют мультипликативной. Примером мультипликативной погрешности является погрешность коэффициента передачи измерительного преобразователя. Мультипликативная относительная погрешность является постоянной величиной. Мультипликативная и аддитивная погрешности обычно являются параметрами линейной зависимости, позволяющей рассчитать результирующую погрешность средства измерений. Итоговая абсолютная погрешность измерений находится по формуле

,

(4.1)

где – мультипликативная погрешность, – аддитивная погрешность, – значение измеряемой величины.

Приведенную погрешность тоже можно представить состоящей из мультипликативной и аддитивной компоненты:

,

(4.2)

где – верхний предел диапазона измерений для симметричных диапазонов измерений или ширина диапазона для несимметричных.

Аналогично можно представить и относительную погрешность:

.

(4.3)

При малых значениях измеряемой величины погрешность измерений определяется абсолютной погрешностью, при больших – относительной.

В некоторых случаях зависимость погрешности от значения измеряемой величины является более сложной, чем это можно учесть с помощью формулы (4.1). Тогда используют более сложные зависимости. Например, для мегаомметра максимальная точность оказывается не у верхнего предела измерений, а посередине диапазона, поскольку с ростом значений измеряемой величины (сопротивления) растет входное сопротивление прибора, следовательно, с увеличением растет и погрешность измерений. В таких случаях формула для погрешности приобретает вид

, .

(4.4)

где – верхний порог чувствительности.

Нормированное значение погрешности – это величина погрешности, которая учитывает технологический разброс серии изготавливаемых измерительных приборов и является предельной для всех приборов данного типа. Погрешность любого прибора из данной серии может быть меньше предельной, но не может превышать ее. Нормированное значение погрешности заносится в паспорт прибора.

Номинальная характеристика - распространяющаяся на все средства измерений данного типа, в отличие от индивидуальной характеристики, которая распространяется только на конкретный экземпляр прибора.

Класс точности указывает нормированное значение погрешности в процентах. Однако класс точности учитывает целую совокупность метрологических характеристик, таких как, например, нестабильность погрешности в течение года, сопротивление изоляции, и др. [ГОСТ]. Класс точности 0,1 может быть присвоен прибору, имеющему погрешность 0,1%. Для указания мультипликативной погрешности класс точности помещается в кружок, для указания аддитивной погрешности указывается просто число без дополнительных символов.

Вариация показаний измерительного прибора - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.

Динамический диапазон – это отношение предела измерения к порогу чувствительности, обычно выражается в децибелах. Для измерений в широком динамическом диапазоне используют измерительные приборы с переключаемыми диапазонами измерений. Во время переключения диапазонов происходит изменение схемы соединения элементов, при которой динамический диапазон сдвигается в сторону больших или меньших значений измеряемой величины. В автоматизированных системах переключение диапазонов измерений выполняется автоматически, по программе, записанной в компьютер или контроллер. В качестве примера см. руководство на модуль NL-8AI .

Воспроизводимость результатов измерений характеризует близость результатов измерений, выполненных различными средствами в разное время в разных местах. Оценка воспроизводимости позволяет выявить грубые ошибки в процессе измерений или некорректно поставленные методики измерений, влияние трудно учитываемых внешних факторов.

Калибровка – совокупность операций, позволяющих определить поправки к показаниям средства измерений или оценить погрешность этих средств.

Поверка – установление официально уполномоченным органом пригодности средства измерений к применению. Поверке подвергают средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.

4.1.2. Точность, разрешающая способность и порог чувствительности

При выборе модулей ввода-вывода аналоговых сигналов по критерию точности, разрешающей способности и чувствительности необходимо понимать различие этих терминов. Типовое заблуждение состоит в том, что “если модуль ввода имеет погрешность ±0,05%, то разрядность его АЦП более чем 12 бит плюс знак является бесполезной”. Покажем, что это не так.

Точность (погрешность) характеризует степень отличия результата измерения от точного значения, связанного с эталоном единицы физической величины. Разрешающая же способность показывает, какое минимальное отклонение измеряемой величины может быть зарегистрировано измерительным прибором. Например, если модуль ввода в диапазоне измерений -10…+10 В имеет погрешность ±0,05%, то его порог чувствительности равен ±5 мВ. Однако, благодаря наличию 16-разрядного АЦП этот модуль может различить два входных сигнала, отличающихся на =0,3 мВ, т.е. его разрешающая способность в ±5/0,3=±16 раз выше порога чувствительности. Отметим, что это справедливо при условии, что уровень собственных шумов модуля ввода ниже величины младшего значащего разряда (МЗР), т.е. погрешность является чисто систематической. При большой случайной погрешности можно предпринять меры для ее уменьшения, например, с помощью усреднения результатов многократных измерений (см. раздел “Повышение точности путем усреднения результатов измерений”).

Порог чувствительности, который определяется погрешностью измерений, может быть гораздо больше, чем разрешающая способность, поскольку при определении погрешности учитывают:

  • нелинейность измерительного прибора во всем диапазоне измерений;
  • динамику процесса старения прибора;
  • технологический разброс метрологических параметров от прибора к прибору;
  • не только систематическую, но и случайную некоррелированную компоненту погрешности, которая может быть уменьшена до уровня МЗР путем многократных измерений с последующим усреднением результатов.

Разрешающая способность не зависит от перечисленных выше факторов и это объясняет ее отличие от порога чувствительности и погрешности.

Приведем несколько примеров, когда требования к погрешности на несколько порядков могут отличаться от требований к разрешающей способности.

Пример 1

Предположим, имеется релейный регулятор, который в соответствии с алгоритмом своей работы должен определить знак разности между температурой в печи и значением уставки. Если для измерения температуры используется термопара с датчиком температуры холодного спая, с погрешностью измерений 2 ºС, то для измерения температуры в диапазоне 0…100 ºС достаточно 50 уровней квантования, что может быть обеспечено 6-разрядным АЦП. Если же использовать 16-разрядный АЦП, то разрешающая способность по температуре составит =0,0015 ºС. В случае применения 6-разрядного АЦП колебания температуры в процессе регулирования не могут быть менее 2 ºС, в то время как при использовании 16-разрядного АЦП амплитуда колебаний приближается к 0,0015 ºС. Такой регулятор используется, когда важна стабильность во времени, а не точность соответствия уставке. Например, стабильность (а не точность) важна для термостатов, которые используются при калибровке термодатчиков методом сличения с показаниями образцового прибора. Напомним, что альтернативным вариантом является калибровка с помощью калибратора (задатчика), который должен иметь высокую точность (и одновременно стабильность) задания температуры.

Пример 2

В элеваторах для хранения растительного сырья наблюдается эффект самосогревания, связанный, в основном, с деятельностью микроорганизмов. Для обеспечения качества зерна абсолютное значение температуры достаточно знать с погрешностью в несколько градусов, но факт ее роста желательно фиксировать с разрешающей способностью 0,1…0,01 ºС. Высокая разрешающая способность позволяет предупредить развитие очага самосогревания на ранней стадии и расположить датчики температуры на большом расстоянии один от другого.

Пример 3

Если требуется обнаружить момент времени начала химической реакции по признаку начала роста температуры, то необходим прибор с высокой разрешающей способностью, но необязательно высокой точностью.

Пример 4

Пусть требуется оценить параметры колебательного процесса (декремент затухания колебаний, период колебаний, коэффициент нелинейных искажений, длительность переходного процесса, величину помехи на фоне полезного сигнала) – во всех перечисленных случаях находится соотношение ординат или абсцисс функции в разных ее точках, т. е. пропорции между отдельными частями графика, которые не зависят от самого значения функции. Поэтому такие измерения могут быть выполнены прибором, имеющим низкую точность, но высокую разрешающую способность. Дополнительным требованием в этом примере является достаточная линейность измерительного канала в рассматриваемом диапазоне.

Для улучшения разрешающей способности при низкой точности используется “электронная лупа” (аналогичный термин в фотоаппаратах называется “zoom”). В основе принципа работы электронной лупы лежит свойство любых нелинейностей приближаться к линейным зависимостям

(4.5)

при малых , что обеспечивает отсутствие нелинейных искажений формы исследуемого сигнала. Работа электронной лупы состоит в том, что из исследуемого сигнала вычитается некоторый постоянный уровень , а разность усиливается с помощью аналогового усилителя или квантуется АЦП с высокой разрядностью. При этом величина постоянного уровня может быть задана с низкой точностью, поскольку целью является измерение соотношений отдельных участков сигнала между собой, а не относительно единицы физической величины.

Отметим, что понятие “разрешающая способность” отсутствует в РМГ 29-99 [РМГ]. Причина, вероятно, в том, что это понятие не связано с измерением как операцией сличения с эталоном, но связано с оценкой отношений между физическими величинами, ни одна из которых не является эталоном, что не относится к измерениям в смысле РМГ 29-9911.

Точность, разрешающая способность и порог чувствительности в общем случае выше у АЦП с большим числом двоичных разрядов, хотя прямой связи здесь нет. АЦП с высокой разрядностью может иметь большой уровень шумов, высокую нестабильность источника опорного напряжения и связанную с ними низкую точность.

Классы точности приборов измерения — Строй Обзор

На чтение 12 мин Просмотров 138 Опубликовано

Конспект КСР1 (п. 8)

КЛАССЫ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Класс точности измерительного прибора — это характеристика, определяемая нормированными предельными значениями погрешности средства измерений.

Способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ 8.401-80.

Способы нормирования допускаемых погрешностей:

— по абсолютной погрешности,

— по относительной погрешности,

— по приведенной погрешности – по длине или верхнему пределу шкалы прибора.

Обозначения классов точности измерительных приборов:

арабскими цифрами без условных знаков — класс точности определяется пределами приведённой погрешности, в качестве нормирующего значения используется наибольший по модулю из пределов измерений.

арабскими цифрами с галочкой, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности, но в качестве нормирующего значения используется длина шкалы.

По приведенной погрешности приборы делятся на классы: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Приборы класса точности 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 применяются для точных лабораторных измерений и называются прецизионными.

В технике применяются приборы классов 1,0; 1,5: 2,5 и 4,0 (технические).

Если на шкале такого обозначения нет, то данный прибор внеклассный, то есть его приведенная погрешность превышает 4%.

арабскими цифрами в кружке — класс точности определяется пределами относительной погрешности.

латинскими буквами, то класс точности определяется пределами абсолютной погрешности.

Когда на приборе класс точности не указан, абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления. При считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.

Пример: вольтметр, диапазон измерений 0 — 30 В, класс точности 1,0 определяет, указанная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,3 В. Соответственно, среднее квадратичное отклонение s прибора составляет 0,1 В.

Относительная погрешность результата зависит от значения напряжения, становясь недопустимо высокой для малых напряжений. При измерении напряжения 0,5 В погрешность составит 60 %. Такой прибор не годится для исследования процессов, в которых напряжение меняется на 0,1 — 0,5 В.

Во время лабораторных измерений требуется знать точность измерительных средств, которые в свою очередь обладают определенными характеристиками и различаются по устройству. Каждое из средств измерения (СИ) имеют определенные неточности, которые делится на основные и дополнительные. Зачастую возникают ситуации, когда нет возможности или просто не требуется производить подробный расчет. Каждому средству измерения присвоен определенный класс точности, зная который, можно выяснить его диапазон отклонений.

Вовремя выяснить ошибки измерительного средства помогут нормированные величины погрешностей. Под этим определением стоит понимать предельные, для измерительного средства показатели. Они могут быть разными по величине и зависеть от разных условий, но пренебрегать ими не стоит ни в коем случае, ведь это может привести к серьезной ошибке в дальнейшем. Нормированные значения должны быть меньше чем покажет прибор. Границы допустимых величин ошибок и необходимые коэффициенты вносятся в паспорт каждого замеряющего размеры устройства. Узнать подробные значения нормирования для любого прибора можно воспользовавшись соответствующим ГОСТом.

Класс точности измерительного прибора

Обобщающая характеристика, которая определяется пределами погрешностей (как основных, так и дополнительных), а также другими влияющими на точные замеры свойствами и показатели которых стандартизированы, называется класс точности измерительного аппарата. Класс точности средств измерений дает информацию о возможной ошибке, но одновременно с этим не является показателем точности данного СИ.

Средство измерения – это такое устройство, которое имеет нормированные метрологические характеристики и позволяет делать замеры определенных величин. По своему назначению они бывают примерные и рабочие. Первые используются для контроля вторых или примерных, имеющих меньший ранг квалификации. Рабочие используются в различных отраслях. К ним относятся измерительные:

  • приборы;
  • преобразователи;
  • установки;
  • системы;
  • принадлежности;
  • меры.

На каждом средстве для измерений имеется шкала, на которой указываются классы точности этих средств измерений. Они указываются в виде чисел и обозначают процент погрешности. Для тех, кто не знает, как определить класс точности, следует знать, что они давно стандартизованы и есть определенный ряд значений. Например, на устройстве может быть одна из следующих цифр: 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001. Если это число находится в круге, то это погрешность чувствительности. Обычно ее указывают для масштабных преобразователей, таких как:

  • делители напряжения;
  • трансформаторы тока и напряжения;
  • шунты.

Обозначение класса точности

Обязательно указывается граница диапазона работы этого прибора, в пределах которой значение класса точности будет верно.

Те измерительные устройства, которые имеют рядом со шкалой цифры: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5, именуются как прецизионные. Сфера их применения – это точные и особо точные замеры в лабораторных условиях. Приборы с маркировкой 1,0; 1,5; 2,5 или 4,0 называются технические и исходя из названия применяются в технических устройствах, станках, установках.

Возможен вариант, что на шкале такого аппарата не будет маркировки. В такой ситуации погрешность приведенную принято считать более 4%.

Если значение класса точности устройства не подчеркнуто снизу прямой линией, то это говорит о том, что такой прибор нормируется приведенной погрешностью нуля.

Грузопоршневой манометр, класс точности 0,05

Если шкала отображает положительные и отрицательные величины и отметка нуля находится посередине такой шкалы, то не стоит думать, что погрешность во всем диапазоне будет неизменной. Она будет меняться в зависимости от величины, которую измеряет устройство.

Если замеряющий агрегат имеет шкалу, на которой деления отображены неравномерно, то класс точности для такого устройства указывают в долях от длины шкалы.

Возможны варианты измерительных аппаратов со значениями шкалы в виде дробей. Числитель такой дроби укажет величину в конце шкалы, а число в знаменателе при нуле.

Нормирование

Классы точности средств измерений сообщают нам информацию о точности таких средств, но одновременно с этим он не показывает точность измерения, выполненного с помощью этого измерительного устройства. Для того, чтобы выявить заблаговременно ошибку показаний прибора, которую он укажет при измерении люди нормируют погрешности. Для этого пользуются уже известными нормированными значениями.й

Нормирование осуществляется по:

Формулы расчета абсолютной погрешности по ГОСТ 8.401

Каждый прибор из конкретной группы приспособлений для замера размеров имеет определенное значение неточностей. Оно может незначительно отличаться от установленного нормированного показателя, но не превышать общие показатели. Каждый такой агрегат имеет паспорт, в который записываются минимальные и максимальные величины ошибок, а также коэффициенты, оказывающие влияние в определенных ситуациях.

Все способы нормирования СИ и обозначения их классов точности устанавливаются в соответствующих ГОСТах.

Виды маркирования

Классы точности абсолютно всех измерительных приборов подлежат маркировке на шкале этих самых приборов в виде числа. Используются арабские цифры, которые обозначают процент нормированной погрешности. Обозначение класса точности в круге, например число 1,0, говорит о том, что ошибочность показаний стрелки аппарата будет равна 1%.

Если в обозначении используется кроме цифры еще и галочка, то это значит, что длина шкалы применяется в роли нормирующего значения.

Латинские буквы для обозначения применяются если он определяется пределами абсолютной погрешности.

Существуют аппараты, на шкалах которых нет информации о классе точности. В таких случаях абсолютную следует приравнивать к одной второй наименьшего деления.

Пределы

Как уже говорилось раньше, измерительный прибор, благодаря нормированию уже содержит случайную и систематические ошибки. Но стоит помнить, что они зависят от метода измерения, условий и других факторов. Чтобы значение величины, подлежащей замеру, было на 99% точным, средство измерения должно иметь минимальную неточность. Относительная должна быть примерно на треть или четверть меньше погрешности измерений.

Базовый способ определения погрешности

При установке класса точности в первую очередь нормированию подлежат пределы допустимой основной погрешности, а пределы допускаемой дополнительной погрешности имеют кратное значение от основной. Их пределы выражают в форме абсолютной, относительной и приведенной.

Приведенная погрешность средства измерения – это относительная, выраженная отношением предельно-допустимой абсолютной погрешности к нормирующему показателю. Абсолютная может быть выражена в виде числа или двучлена.

Если класс точности СИ будет определяться через абсолютную, то его обозначают римскими цифрами или буквами латиницы. Чем ближе буква будет к началу алфавита, тем меньше допускаемая абсолютная погрешность такого аппарата.

Класс точности 2,5

Благодаря относительной погрешности можно назначить класс точности двумя способами. В первом случае на шкале будет изображена арабская цифра в кружке, во втором случае дробью, числитель и знаменатель которой сообщают диапазон неточностей.

Основная погрешность может быть только в идеальных лабораторных условиях. В жизни приходится умножать данные на ряд специальных коэффициентов.

Дополнительная случается в результате изменений величин, которые каким-либо образом влияют на измерения (например температура или влажность). Выход за установленные пределы можно выявить, если сложить все дополнительные погрешности.

Случайные ошибки имеют непредсказуемые значения в результате того, что факторы, оказывающие на них влияние постоянно меняются во времени. Для их учета пользуются теорией вероятности из высшей математики и ведут записи происходивших раньше случаев.

Пример расчета погрешности

Статистическая измерительного средства учитывается при измерении какой-либо константы или же редко подверженной изменениям величины.

Динамическая учитывается при замерах величин, которые часто меняют свои значения за небольшой отрезок времени.

Классы точности болтов

Болты и другие крепежные изделия изготавливают нескольких классов:

Каждый из них имеет свои допуски измеряемой величины, отличные от остальных и применяется в различных сферах.

Крепеж С используют в отверстиях с диаметром немногим больше диаметра болта (до 3мм). Болты без труда устанавливаются, не отнимая много времени на работу. Из минусов стоит отметить то, что при физическом воздействии на такой крепеж, болтовое соединение может сместиться на несколько миллиметров.

Крепеж В подразумевает использование болтов, диаметр которых меньше отверстия в пределах 1-1,5 мм. Это позволяет конструкции меньше подвергаться смещениям и деформациям, но повышаются требования к изготовлению отверстий в креплениях.

Гайки шестигранные класса точности В

Крепеж А создается по проекту. Диаметр болта такого типа, меньше диаметра отверстия максимум на 0,3 мм и имеет допуск только со знаком минус. Это делает крепеж неподвижным, не позволяет происходить смещению узлов. Изготовление болтов А-класса стоит дороже и не всегда используется в производстве.

Класс точности присутствует в описании всех измерительных приборов и является одной из самых важных характеристик. Чем выше его значение, тем более дорогостоящий будет прибор, но в то же время он сможет предоставить более точную информацию. Выбор стоить делать исходя из сложившейся ситуации и целей в которых будет использоваться такое средство. Важно понимать, что в некоторых ситуациях экономически выгодно будет приобрести дорогостоящее сверхточное оборудование, чтобы в дальнейшем сберечь деньги.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Класс точности измерительного прибора — это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности . Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительности δ s =1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δ s= d x/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ (х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δ s, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как d x= δ sx

Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δ о=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля d x= d о=const, а δ о= d о/хн.

При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 — (-3)=6 А.

Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δ о увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ (х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ (х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.

На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака “угол”.

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δ прк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δ прк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае

δ (х) = δ к + δ н (хк/х — 1),

где хк — верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

Погрешность, точность и разрешение | РОБОТОША

Измеряемые величины не могут быть определены абсолютно достоверно. Измерительные инструменты и системы всегда имеют некоторое допустимое отклонение и помехи, которые выражаются степенью неточности. К тому же, необходимо учитывать и особенности конкретных приборов.

В отношении неточности измерений часто используются следующие термины:

  • Погрешность – ошибка между истинным и измеренным значением
  • Точность — случайный разброс измеренных значений вокруг их среднего
  • Разрешение — наименьшая различаемая величина измеренного значения

Часто эти термины путаются. Поэтому здесь я хотел бы подробно рассмотреть вышеуказанные  понятия.
 

Неточность измерения

Неточности измерения могут быть разделены на систематические и случайные измерительные ошибки. Систематические ошибки вызваны отклонениями при усилении и настройкой «нуля» измерительного оборудования. Случайные ошибки вызваны шумом и индуцированными напряжениями и/или токами.

Погрешность и точность

Часто понятия погрешность и точность рассматриваются как синонимы. Однако, эти термины имеют совершенно различные значения. Погрешность показывает, насколько близко измеренное значение к его реальной величине, то есть отклонение между измеренным и фактическим значением. Точность относится к случайному разбросу измеряемых величин.

Когда мы проводим некоторое число измерений до момента стабилизации напряжения или же какого-то другого параметра, то в измеренных значениях будет наблюдаться некоторая вариация. Это вызвано тепловым шумом в измерительной цепи измерительного оборудования и измерительной установки. Ниже, на левом графике показаны эти изменения.

Определения неопределенностей. Слева — серия измерений. Справа — значения в виде гистограммы.

Гистограмма

Измеренные значения могут быть изображены в виде гистограммы, как показано справа на рисунке. Гистограмма показывает, как часто наблюдается измеренное значение. Самая высокая точка на гистограмме, это чаще всего наблюдаемое измеренное значение, в случае симметричного распределения равно среднему значению (изображено синей линии на обоих графиках). Черная линия представляет истинное значение параметра. Разница между средним измеренной величины и истинным значением и является погрешностью. Ширина гистограммы показывает разброс отдельных измерений. Этот разброс измерений называется точностью.

Используйте правильные термины

Погрешность и точность, таким образом, имеют различные значения. Поэтому вполне возможно, что измерение является очень точным, но имеющим погрешность. Или наоборот, с малой погрешностью, но не точное. В общем, измерение считается достоверным, если оно точное, и с малой погрешностью.

 

Погрешность

Погрешность является индикатором корректности измерения. Из-за того, что в одном измерении точность оказывает влияние на погрешность, то учитывается среднее серии измерений.

Погрешность измерительного прибора обычно задается двумя значениями: погрешностью показания и погрешностью по всей шкале. Эти две характеристики вместе определяют общую погрешность измерения. Эти значения погрешности измерения указываются в процентах или в ppm (parts per million, частей на миллион) относительно действуюшего национального стандарта. 1% соответствует 10000 ppm.

Погрешность приводится для указанных температурных диапазонов и для определенного периода времени после калибровки. Обратите внимание, что в разных диапазонах, возможны, и различные погрешности.

Погрешность показаний

Указание процентного отклонения без дополнительной спецификации также относится к показанию. Допустимые отклонения делителей напряжения, точность усиления и абсолютные отклонения при считывании и оцифровке являются причинами этой погрешности.

Неточность показаний в 5% для значения 70 В

Вольтметр, который показывает 70.00 В и имеет спецификацию «± 5% от показаний», будет обладать погрешностью в ±3.5 В (5% от 70 В). Фактическое напряжение будет лежать между 66.5 и 73.5 вольтами.

Погрешность по всей шкале

Этот тип погрешности обусловлен ошибками смещения и ошибками линейности усилителей. Для приборов, которые оцифровывают сигналы, присутствует нелинейность преобразования и погрешности АЦП. Эта характеристика относится ко всему используемому диапазону измерений.

Вольтметр может иметь характеристику «3% шкалы». Если во время измерения выбран диапазон 100 В (равный полной шкале), то погрешность составляет 3% от 100 В = 3 В независимо от измеренного напряжения. Если показание в этом диапазоне 70 В, то реальное напряжение лежит между 67 и 73 вольтами.

Погрешность 3% шкалы в диапазоне 100 В

Из приведенного выше рисунка ясно, что этот тип допустимых отклонений не зависит от показаний. При показании 0 В реальное напряжение лежит между -3 и 3 вольтами.

Погрешность шкалы в цифрах

Часто для цифровых мультиметров приводится погрешность шкалы в разрядах вместо процентного значения.

У цифрового мультиметра с 3½ разрядным дисплеем (диапазон от -1999 до 1999), в спецификации может быть указано «+ 2 цифры». Это означает, что погрешность показания 2 единицы. Например: если выбирается диапазон 20 вольт (± 19.99), то погрешность шкалы составляет ±0.02 В. На дисплее отображается значение 10.00, а фактическое значение будет между 9.98 и 10.02 вольтами.

Вычисление погрешности измерения

Спецификации допустимых отклонений показания и шкалы вместе определяют полную погрешность измерения прибора. Ниже при расчете используются те же значения, что и в приведенных выше примерах:

Точность: ±5% показания (3% шкалы)

Диапазон: 100 В

Показание: 70 В

Полная погрешность измерения вычисляется следующим образом:

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ \frac{\%_{reading}}{100\%} =\frac{5\%}{100\%} \cdot 70B = 3.5B \]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ \frac{\%_{fullscale}}{100\%} \cdot range = \frac{3\%}{100\%} \cdot 100B = 3B  \]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ 3.5B + 3B = 6.5B \]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

В этом случае, полная погрешность ±6.5В. Истинное значение лежит между 63.5 и 76.5 вольтами. На рисунке ниже это показано графически.

Полная неточность для неточностей показания 5% и 3% шкалы для диапазона 100 В и показания 70 В

Процентная погрешность – это отношение погрешности к показанию. Для нашего случая:

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ \frac{uncertainty}{reading} \cdot 100\% = \frac{6.5}{70 B} \cdot 100\% = 9.3\%\]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

Цифры

Цифровые мультиметры могут иметь спецификацию «± 2.0% показания, + 4 цифры». Это означает, что 4 цифры должны быть добавлены к 2% погрешности показания. В качестве примера снова рассмотрим 3½ разрядный цифровой индикатор. Он показывает 5.00 В для выбранного диапазона 20 В. 2% показания будет означать погрешность в 0,1 В. Добавьте к этому численную погрешность  (= 0,04 В). Общая погрешность, следовательно, 0,14 В. Истинное значение должно быть в диапазоне между 4.86 и 5,14 вольтами.

 

Суммарная погрешность

Зачастую в расчет принимается только погрешность измерительного прибора. Но также, дополнительно следует принимать во внимание погрешности измерительных инструментов, в том случае, если они используются. Вот несколько примеров:

Увеличение погрешности при использовании пробника 1:10

Если в процессе измерений используется щуп 1:10, то необходимо учитывать не только измерительную погрешность прибора. На погрешность также влияет входной импеданс используемого прибора и сопротивление щупа, которые вместе составляют делитель напряжения.

Подключенный к осциллографу щуп 1:1

На рисунке выше схематически показан осциллограф с подключенным к нему пробником 1:1. Если мы рассмотрим этот пробник как идеальный (нет сопротивления соединения), то приложенное напряжение передается прямо на вход осциллографа. Погрешность измерения теперь определяется только допустимыми отклонениями аттенюатора, усилителя и цепями, принимающими участие в дальнейшей обработке сигнала и задается производителем прибора. (На погрешность также влияет сопротивление соединения, которое формирует внутреннее сопротивление

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R_i
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

. Оно включается в заданные допустимые отклонения).

На рисунке ниже показан тот же самый осциллограф, но теперь ко входу подключен щуп 1:10. Этот пробник имеет  внутреннее сопротивление соединения

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R_p
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
и вместе со входным сопротивлением осциллографа
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R_i

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

образует делитель напряжения. Допустимое отклонение резисторов в делителе напряжения является причиной его собственной погрешности.

Пробник 1:10, подключенный к осциллографу, вносит дополнительную погрешность

Допустимое отклонение входного сопротивления осциллографа может быть найдено в его спецификации. Допустимое отклонение сопротивления соединения щупа

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R_p
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

не всегда дано. Тем не менее, погрешность системы заявляется производителем определенного осциллографического пробника для конкретного типа осциллографа. Если щуп используется с другим типом осциллографа, нежели рекомендуемый, то измерительная погрешность становится неопределенной. Этого нужно всегда стараться избегать.

Предположим, что осциллограф имеет допустимое отклонение 1.5% и используется щуп 1:10 с погрешностью в системе 2.5%. Эти две характеристики можно перемножить для получения полной погрешности показания прибора:

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[\%_{total}=\left[ 1-\left(1+\frac{\%_{reading}}{100\%}\right)\cdot\left(1+\frac{\%_{system}}{100\%}\right)\right]\cdot 100\%= \]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[= \left[\left(1+\frac{1.5\%}{100\%}\right) \cdot \left(1+\frac{2.5\%}{100\%}\right)-1\right] \cdot 100\%=4.037\%\]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

Здесь

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\%_{total}
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
 — полная погрешность измерительной системы,
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\%_{reading}

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
 — погрешность показания прибора,
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\%_{system}

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

 — погрешность щупа, подключенного к осциллографу, подходящего типа.

Измерения с шунтирующим резистором

Часто при измерениях токов используют внешний шунтирующий резистор. Шунт имеет некоторое допустимое отклонение, которое влияет на измерение.

Увеличение погрешности при использовании шунтирующего резистора

Заданное допустимое отклонение шунтирующего резистора влияет на погрешность показания. Для нахождения полной погрешности, допустимое отклонение шунта и погрешность показаний измерительного прибора перемножаются:

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ \%_{total}=\left[1-\left(1+\frac{\%_{reading}}{100\%} \right)\right] \cdot 100\%=\]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[=\left[\left(1+\frac{1.5\%}{100\%}\right) \cdot \left( 1+\frac{2\%}{100\%}\right) \right] \cdot 100 \% = 3.53\%\]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

В этом примере, полная погрешность показания равна 3.53%.

Сопротивление шунта зависит от температуры. Значение сопротивления определяется для данной температуры. Температурную зависимость часто выражают в

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
ppm/ ^\circ C
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.\circ C
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
. Шунт имеет характеристики:
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R=100

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
Ом
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\@ 22 ^\circ C

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
(соответственно
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
R_{nom}

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
и
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
T_{nom}

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress./circ C

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

.

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[\left[1+(T_{env} - T_{nom}) \cdot \frac{ppm}{1000000} \right] \cdot R_{nom} = \]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\[ = \left[ 1+(30 ^\circ C - 22 ^ \circ C) \cdot \frac{20}{1000000}\right] \cdot 100 \Omega = 100.016 \Omega\]
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

Ток, протекающий через шунт является причиной рассеяния энергии на шунте, что приводит к росту температуры и, следовательно, к изменению значения сопротивления. Изменение значения сопротивления при протекании тока зависит от нескольких факторов. Для проведения очень точного измерения, необходимо откалибровать шунт на дрейф сопротивления и условия окружающей среды при которых проводятся измерения.

 

Точность

Термин точность используется для выражения случайности измерительной ошибки. Случайная природа отклонений измеряемых значений в большинстве случае имеет тепловую природу.2}\right]} \] *** Error message: Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources (“allow_url_fopen”, etc.) These links might help in finding solution: http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/ http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

Здесь

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\mu
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
 — среднее значение,
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\sigma

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
показывает дисперсию и соответствует RMS-значению шумового сигнала. Функция дает кривую распределения вероятностей, как показано на рисунке ниже, где среднее значение
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\mu=2

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
и эффективная амплитуда шума
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\sigma=1

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

.

Распределение вероятностей с

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\mu=2
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
и
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
\sigma=1

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

В таблице указаны шансы получения значений в заданных пределах.

ГраницаШанс
0.5·σ 38.3 %
0.674·σ 50.0 %
1·σ 68.3 %
2·σ 95.4 %
3·σ 99.7 %

Как видно, вероятность того, что измеренное значение лежит в диапазоне ±

*** QuickLaTeX cannot compile formula:
3 \sigma
*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37
равна
*** QuickLaTeX cannot compile formula:
99.7\%

*** Error message:
Cannot connect to QuickLaTeX server: SSL certificate problem: certificate has expired
Please make sure your server/PHP settings allow HTTP requests to external resources ("allow_url_fopen", etc.)
These links might help in finding solution:
http://wordpress.org/extend/plugins/core-control/
http://wordpress.org/support/topic/an-unexpected-http-error-occurred-during-the-api-request-on-wordpress-3?replies=37

.

Повышение точности

Точность может быть улучшена передискретизацией (изменением частоты дискретизации) или фильтрацией. Отдельные измерения усредняются, поэтому шум значительно снижается. Также снижается разброс измеренных значений. Используя передискретизацию или фильтрацию необходимо учитывать, что это может привести к снижению пропускной способности.

 

Разрешение

Разрешением, или, как еще говорят, разрешающей способностью измерительной системы является наименьшая различимая измеряемая величина. Определение разрешения прибора не относится к точности измерения.

Цифровые измерительные системы

Цифровая система преобразует аналоговый сигнал в цифровой эквивалент посредством аналого-цифрового преобразователя. Разница между двумя значениями, то есть разрешение, всегда равно одному биту. Или, в случае с цифровым мультиметром, это одна цифра.

Возможно также выразить разрешение через другие единицы, а не биты. В качестве примера рассмотрим цифровой осциллограф, имеющий 8-битный АЦП. Чувствительность по вертикали установлена в 100 мВ/дел и число делений равно 8, полный диапазон, таким образом, равен 800 мВ. 8 бит представляются 28=256 различными значениями. Разрешение в вольтах тогда равно 800 мВ / 256 = 3125 мВ.

Аналоговые измерительные системы

В случае аналогового прибора, где измеряемая величина отображается механическим способом, как в стрелочном приборе, сложно получить точное число для разрешения. Во-первых, разрешение ограничено механическим гистерезисом, причиной которого является трение механизма стрелки. С другой стороны, разрешение определяется наблюдателем, делающем свою субъективную оценку.

 


Еще по этой теме

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Итоговый тест по дисциплине “Метрология” (случайные погрешности, класс точности измерительного прибора, измерения и точность)

1

Метрология – это наука:

1) Учета материальных ценностей

2) Об измерениях линейных величин

3) Об измерениях всех физических величин

4) Об измерениях случайных событий

2

Случайные погрешности – это ошибки:

1) Из-за неправильных действий оператора

2) Вследствие наличия плохого измерительного прибора

3) Из-за измерения питающих напряжений

4) Вызванные множеством внешних факторов

3

Систематическая погрешность прибора возникает вследствие:

1) Множества неучтенных факторов

2) Из-за ухода питающего напряжения

3) Из-за изменения температуры окружающей среды

4) Неверной градуировки прибора

4

Суммирование нескольких случайных погрешностей

производится в виде:

1) Арифметического сложения

2) Нахождения среднего значения

3) Нахождения среднеквадратичного значения

4) Путем векторного сложения

5

Класс точности измерительного прибора:

            1) Величина случайной погрешности в процентах по отношению к

                абсолютному нулевому уровню

            2) Величина абсолютной ошибки измерений

            3) Величина систематической ошибки измерений

            4) Величина случайной погрешности в процентах по отношению к

  максимальному значению шкалы

6

Имеется два измерительных прибора класса 0,5 и 1,0. Из них

первый:

1) Имеет большую ошибку чем второй

2) Имеет меньшую ошибку чем второй

3) Приборы отличаются диапазоном измеряемых величин

4) Приборы имеют различные цены

7

Обеспечение единства измерений это:

1) Проведение измерений несколькими одинаковыми по классу

    приборами

2) Проведение измерений при одинаковых условиях

3) Проведение различных измерений одним и тем же прибором

4) Проведение измерений различными приборами, которые сверены

    с образцовым прибором

8

Государственный эталон:

1) Устройство, воспроизводящее физическую величину с высокой

    точностью

2) Устройство, воспроизводящее физическую величину с

    наивысшей точностью

3) Устройство для государственной поверки рабочих приборов

4) Устройство, воспроизводящее несколько физических величин

9

Прямые измерения это:

1) Измерения любым точным прибором

2) Измерения путем сравнения с образцовым прибором

3) Когда показания зависят только от одной физической величины

4) Измерения с помощью преобразования одной физической

    величины в другую

10

Косвенные измерения это:

1) Измерения любым точным прибором

2) Измерения путем сравнения с образцовым прибором

3) Когда показания зависят только от одной физической величины

4) Измерения с помощью преобразования одной физической

    величины в другую

11

Совместные измерения это:

1) Измерения несколькими приборами

2) Измерение нескольких величин одним прибором

3) Проведение ряда измерений

4) Наличие прямых и косвенных измерений одним прибором

12

Наилучшая точность обеспечивается

1) Прямыми измерениями

2) Совместными измерениями

3) Косвенными измерениями

4) Совокупными измерениями

13

Дифференциальные измерения – это метод:

1) Непосредственной оценки величины

2) Сравнение с образцовой мерой

3) Измерений с предварительным определением производной

4) Измерение разности показаний между измеряемой величиной и

    образцовой

14

Безразмерные физические величины:

1) Дециметры

2) Децилитры

3) Децибелы

4) ДециГерцы

15

Безразмерные физические величины позволяют:

1) Уменьшить диапазон возможных измерений

2) Увеличить диапазон измерений

3) Измерять величины в большом диапазоне и заменить

    перемножение – суммированием, а деление – вычитанием

4) Заменить умножение величин их суммированием, а деление –

    вычитанием

16

Образцовый прибор отличается от рабочего:

1) Меньшей погрешностью измерений (10-20 раз)

2) Большим диапазоном измерений

3) Меньшей погрешностью в (10-1000) раз

4) Большей стоимостью и хорошим качеством изготовления

17

Рабочий эталон предназначен для:

1) Поверки рабочих приборов

2) Поверки образцовых приборов

3) Поверки государственного эталона

4) Применяется на рабочих местах

18

Абсолютная погрешность измерений:

1) Отклонение измеряемой величины от истинной в единицах

    физических величин

2) Отклонение измеряемой величины от истинной в процентах

3) Отклонение измеряемой величины от абсолютного нулевого

    уровня

4) Отклонение измеряемой величины от минимального уровня

19

Относительная погрешность измерения

1) Отклонение измеряемой величины от истинной в единицах

    физических величин

2) Отклонение измеряемой величины от истинной в процентах

3) Отклонение измеряемой величины от абсолютного нулевого

    уровня

4) Отклонение измеряемой величины от минимального уровня

20

Грубые погрешности (промахи):

1) Отличаются от класса точности прибора более 3 раз

2) Отличаются от класса точности в 3 раза в положительном

    направлении

3) Отличаются от класса точности в меньшую сторону

4) Выходят за пределы класса точности на 10-20%

21

При обработке ряда измерений грубые ошибки (промахи):

1) Исключаются из наблюдений

2) Учитываются как систематическая ошибка

3) Учитываются путем среднеквадратичного суммирования

4) Учитываются в конечном результате

22

Суммарная случайная погрешность в многоблоковом

устройстве находится:

1) Суммированием всех положительных значений

2) Суммированием всех отрицательных значений

3) Арифметической суммой

4) Нахождения среднеквадратического значения

23

Суммарная систематическая погрешность измерений в

многоблоковом устройстве находится путем:

1) Суммированием всех положительных значений

2) Суммированием всех отрицательных значений

3) Арифметической суммой

4) Нахождения среднеквадратического значения

24

При косвенных измерениях погрешность находится:

1) Как среднеквадратичное значение всех влияющих параметров

2) Простым арифметическим суммированием

3) Как среднеквадратичное значение с поправкой на коэффициент

    Стьюдента

4) Как среднеквадратичное значение с поправкой в виде частных

    производных

25

Случайная погрешность в аналоговых приборах при

небольшом числе измерений подчиняется:

1) Равновероятному закону

2) Нормальному (Гауссовому) закону

3) Распределению Стьюдента

4) Распределению Пуассона

26

Случайные погрешность цифровых приборов распределены по:

1) Равновероятному закону

2) Нормальному (Гауссовому) закону

3) Распределению Стьюдента

4) Распределению Пуассона

27

Наличие систематической ошибки рабочих приборах:

1) Недопустимо и исключается поверкой

2) Необходимо оценить и учитывать при работе

3) Не обращать внимание

4) Устранить в конце работы путем введения поправочных

    коэффициентов

28

В технике связи преобладают:

1) Однократные измерения

2) Многократные измерения

3) Многократные измерения, заложенные в самом приборе

4) Измерения несколькими приборами одновременно

29

Измерительный прибор от измерительной установки

отличается:

1) Прибор не имеет входных преобразователей

2) Стоимостью

3) Имеет входные преобразователи и электронные блоки

4) Прибор точнее установки

Проверка точности прибора и калибровка

Рассмотрите все приборы и устройства, которые что-то измеряют в вашем учреждении. Эти измерения могут включать температуру, вес, давление, влажность, pH, соленость, и этот список можно продолжить. Каждое устройство имеет свое предназначение, и полученные в результате измерения необходимы для мониторинга и управления оборудованием или продуктом. Но что происходит, когда эти устройства становятся неточными и не дают точных результатов? Имеется ли в вашем учреждении программа калибровки приборов или проверки точности с процедурами проверки точности и точности приборов? Руководство должно быть уверено, что их измерительные приборы показывают правильные показания.Следующие шаги помогут вам установить процедуру калибровки прибора или настроить существующую.


Шаг 1. Определите измерительные устройства/инструменты
Составьте полный список всех устройств в вашем учреждении, которые используются для измерения чего-либо. Сюда входят весы, термометры, датчики, рН-метры и так далее. Затем определите, все ли перечисленные устройства по-прежнему полезны. Те устройства, которые больше не используются, должны быть либо удалены, либо помечены как не подлежащие регулярной проверке на точность.Перед удалением какого-либо устройства проконсультируйтесь с менеджерами, руководителями и сотрудниками в этом районе, чтобы убедиться, что оно не используется. Одно из предложений состоит в том, чтобы разместить на инструменте табличку о том, что он будет удален, если руководство не будет уведомлено о его использовании.

Если у приборов нет идентификационного номера производителя, четко пометьте каждое устройство уникальным номером, прикрепив бирку с номером актива, выгравировав устройство или используя другой метод маркировки. Идентификация по местонахождению (т., масштаб таблицы) может подойти, если имеется только одно из устройств; тем не менее, рекомендуется использовать систему нумерации, особенно если применимо одно из следующих обстоятельств:

  • Устройство является эталоном, используемым для калибровки других устройств (например, термометра, сертифицированного NIST).
  • Устройство используется для мониторинга критической контрольной точки (ККТ).
  • В вашем учреждении установлено более одного устройства. Например, настольные весы можно легко перемещать, и одни и те же весы не обязательно возвращать на то же место.


При необходимости укажите местонахождение прибора, например: приемное отделение, миксер 1, лаборатория, упаковочная линия 3, конец выдерживающей трубки пастеризатора и т. д.

Определите диапазон использования, указав фактическую температуру, вес и т. д., которые будут измеряться устройством. Например, если для взвешивания 500 фунтов используются напольные весы, проверяйте точность на 500 фунтах, а не на 20 фунтах. Также укажите требуемый или допустимый диапазон от сертифицированного устройства (например, +/- 2 фунта, +/- 0.50С и др.)

Назначьте номер процедуры для метода сертификации, калибровки и проверки точности, используемого для каждого устройства. Документированные процедуры должны включать:

  • Как провести проверку.
  • Допустимые отклонения/диапазон отклонений.
  • Корректирующее действие, если результаты не находятся в допустимом диапазоне отклонений.
  • Требования к документации.


Процедура проверки/калибровки прибора должна включать периодичность проверок каждого устройства, например, ежедневно, еженедельно, ежемесячно, ежегодно.

Также укажите отдел или должность, ответственную за проверку устройств или за организацию, если будет использоваться сторонняя организация. Наконец, убедитесь, что в процедуре указано расположение связанных результатов и корректирующих действий.


Шаг 2. Определение требований к сертификации, калибровке и проверке точности
Сертификация точности. Использование признанного стандарта, такого как калибровка по Национальному институту стандартов и технологий (NIST), является нормативным требованием для некоторых сегментов пищевой промышленности.Использование устройств, сертифицированных NIST, или сертифицированных эталонных стандартов типично для большинства измерительных устройств, исходя из критического характера точности измерительных устройств, надлежащей лабораторной практики и других отраслевых стандартов.

Как минимум, прослеживаемый эталонный образец должен проходить повторную сертификацию ежегодно. Получение и ведение документации, предоставленной сертификационной компанией. Примечание: для цифровых термометров со сменными датчиками необходимо пройти повторную сертификацию как цифрового устройства, так и связанного с ним датчика.

Если для калибровки устройств используется сторонняя компания, итоговая документация должна включать идентификационный номер стандарта, сертифицированного NIST.

Стандартизация. Исторически термометры, сертифицированные NIST, были стеклянными и ртутными, поэтому их обычно не вывозили из лаборатории и не приносили в производственные помещения. В этой ситуации второй термометр часто калибровали по термометру, сертифицированному NIST. Полученный стандартизированный термометр затем использовали для проверки точности.С современными цифровыми термометрами в большинстве мест используются цифровые термометры, сертифицированные NIST, в качестве стандарта для всех проверок калибровки и точности.

В некоторых сегментах промышленности (например, в производстве низкокислотных консервов 1 ) по нормативным актам по-прежнему требуется использование сертифицированных стеклянных ртутных термометров. 2

Обычно упускают из виду гири, используемые для внутренних проверок. Их вес может колебаться в зависимости от их состояния. Сколотые или сломанные гири могут весить меньше, а ржавые гири могут весить больше.Если для калибровки весов используется сторонний подрядчик, включите ваши гири в контракт для проверки точности.

Калибровка. Калибровка включает тестирование устройства с двумя разными измерениями или стандартами, как правило, чуть выше и ниже диапазона фактического использования. Примеры включают:

  • Для калибровки рН-метра используются два разных буферных раствора (например, 4,0 и 7,0, если тестируемые продукты находятся в диапазоне от 4,2 до 5,0).
  • Термометр будет проверяться по термометру, сертифицированному NIST, при двух температурах, таких как ледяная стружка (для холодного) или масляный бак (для горячего) И при комнатной температуре.

Убедитесь, что прибор способен работать со стандартами калибровки. Крайним примером может быть тестирование чувствительных настольных весов с весом 100 фунтов. Точно так же биметаллический или циферблатный термометр может быть поврежден при воздействии резких перепадов температур (например, при погружении зонда в ледяную воду сразу после погружения в ванну с горячим маслом).

Проверка точности. Проверка точности определяет, считывает ли прибор истинное или правильное значение в одной точке.Например, обычные проверки точности термометра могут включать погружение зонда в ледяную суспензию, чтобы определить, измеряет ли термометр температуру 32ºF.

Вторым типом проверки точности может быть сравнение настенного термометра в холодильном складе со стандартным термометром (стандартный термометр является стандартным). Для HACCP морепродуктов и других регулируемых сегментов промышленности термометр/терморезистор холодильника должен калиброваться не реже одного раза в год; проверки точности в одной точке может быть недостаточно.

Определение частоты. Частота проведения каждого типа проверки точности зависит от множества факторов, в том числе:

  • Нормативные требования.
  • Рекомендации производителя.
  • Отраслевые стандарты/Надлежащая лабораторная практика.
  • Уровень риска для безопасности продукта, если устройство неточно.
  • Присущая надежность. (Например, наименее надежными типами термометров являются циферблатные и биметаллические термометры, в то время как большинство цифровых термометров достаточно надежны.)
  • Среда использования. Перемещается ли измерительное устройство (например, настольные весы во время ежедневной санитарной обработки)?
  • Возможные злоупотребления, такие как получение термометров, которые можно положить в карманы, сесть на них и т. д.
  • Историческая информация о точности/прошлой производительности.


Этап 3: Методология
Каждый метод определения точности измерительного устройства должен иметь четко изложенные процедуры, которым человек может следовать при обучении.Ключевым ресурсом для проверки точности или процедур калибровки является производитель оборудования. Эти процедуры не обязательно должны быть сложными, как, например, Руководство по калибровке термометра и связанный с ним плакат, размещенные в Интернете Канзасским государственным университетом 3 .


Шаг 4: Корректирующее действие
Когда устройство определяется как находящееся за пределами допустимого диапазона, необходимы четко определенные корректирующие действия. Очевидным первым шагом является немедленная коррекция устройства.Если это невозможно, определите, следует ли его использовать. Если вы решите продолжить его использование, не забудьте включить документированное объяснение любой полученной записи мониторинга относительно отклонения.

Вторым и часто упускаемым из виду корректирующим действием является определение того, были ли нарушены безопасность продукта (например, измерение критической контрольной точки) или качество. Это может потребовать удержания всех продуктов до последней приемлемой документированной проверки/калибровки устройства во время проведения расследования.Затем само расследование будет включать проверку всех связанных записей, чтобы определить, является ли продукт безопасным (например, документально подтвержденные рабочие температуры находятся в пределах установленного ККТ) или приемлемо ли качество продукта для распространения.


Шаг 5: Проверка
Проверка включает как минимум четыре действия, в том числе:

  • Установленное руководство должно проводить запланированную периодическую проверку соответствующих записей.
  • Убедитесь, что лица, выполняющие проверку/калибровку, соблюдают процедуры и задаются вопросами о том, что они будут делать, если устройство окажется неточным.
  • Убедитесь, что процедуры и допустимый диапазон отклонений остаются в силе.
  • Как минимум убедитесь, что список устройств, подлежащих калибровке, остается точным. Этот список следует ежегодно пересматривать и обновлять всякий раз, когда добавляется или удаляется новое измерительное устройство или изменяется его использование для определенной цели.


Этап 6: Документация и ведение учета
Помните поговорку: «Если это не задокументировано, это не было сделано». Был идентифицирован ряд документов, включая процедуры проведения проверки/калибровки точности, сертификацию Национального института стандартов и технологий, результаты проверки/калибровки точности и возможные корректирующие действия, а также проверку записей. График хранения записей для этих документов должен соответствовать любым федеральным, государственным, местным требованиям или требованиям компании к документам, которые могут воссоздать историю продукта.


Заключение
Программа калибровки необходима для обеспечения точности инструментов и устройств, используемых для измерения ключевых технологических параметров или параметров продукта. Эти предлагаемые шаги помогут любому пищевому предприятию настроить программу, чтобы они могли спокойно отдыхать, зная, что их измерительные приборы показывают правильные показания.

(1) Раздел 21 CFR, часть 113 — Термически обработанные низкокислотные пищевые продукты, упакованные в герметичные контейнеры, подраздел C — Оборудование (часть 113.40 Оборудование и процедуры)

(2) Руководство по калибровке термометра. Нэнси С. Флорес, MS и Элизабет А.Э. Бойл, доктор философии. http://www.ksre.ksu.edu/library/fntr2/mf2440.pdf

(3) (плакат) http://www.ksre.ksu.edu/library/fntr2/mf2439.pdf

 


Автор является координатором HACCP в AIB International.

Определение терминов измерения для приборов для измерения массовых свойств

В приборах для измерения массовых свойств используется широкий спектр терминов для описания различий между реальной величиной и измеренным значением.

Нет универсальных определений. Существуют значительные расхождения во мнениях относительно терминов «ошибка», «неопределенность», «прецизионность», «точность», «чувствительность» и «разрешение». Отчасти это связано с отсутствием общепринятых определений, а отчасти из-за новейших технологий, которые потребовали переопределения некоторых традиционных терминов. При сравнении приборов массовых свойств убедитесь, что термины, используемые для описания точности, относятся к одним и тем же величинам.

Точность

  • Никакие измерения не обладают абсолютной точностью
  • Точность определяется как близость, с которой измерение согласуется со стандартом значение
  • Данные о точности могут отображаться графически (калибровка, коррекция или кривая ошибки)
  • Точность обычно выражается в процентах.Но % чего?
  • Точность должна быть определена в заданном диапазоне

Ошибка (общая)

  • Ошибка – это ИЗВЕСТНАЯ разница между измерением и истинным значением
  • указанное значение измерения и стандартное значение
  • Поскольку ошибка известна, ее можно исправить или компенсировать
  • Часто известно, что определенные ошибки существуют, но степень их существования неизвестна.Эти ошибки правильнее называть неопределенностью. В ЛЮБОЙ РАЗ, КОГДА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ МОЖЕТ БЫТЬ ИЗМЕРЕНА КОЛИЧЕСТВЕННО, ОНА СТАНОВИТСЯ ОШИБКОЙ И МОЖЕТ БЫТЬ КОМПЕНСИРОВАНА.

Некоторые специфические типы ошибок:

  • Ошибки линейности, когда (классическая) чувствительность изменяется в зависимости от величины измеряемой величины, а не в соответствии с их математическим соотношением. Это относится как к нелинейным отношениям, так и к линейным. Расход, например, часто измеряется путем измерения падения давления на сужении.Связь заключается в том, что давление изменяется пропорционально квадрату скорости потока. Ошибка линейности по-прежнему будет выражением ошибки между истинным потоком и теоретическим (нелинейным) соотношением. Применительно к измерению центра тяжести (ЦТ) эта величина обычно указывается в процентах от измерения. Проще говоря, это означает, что измерение тем более неопределенно, чем больше смещение центра тяжести от контрольной точки на измерительном приборе. В некоторых случаях это может быть компенсировано.
  • Ошибка гистерезиса — это разница в двух измерениях одной и той же величины, когда к измерению приближаются с противоположных направлений.В некоторых ситуациях измерения хороший оператор может устранить или свести к минимуму ошибку гистерезиса. Это обычно не может быть полностью компенсировано. Наилучший подход — всегда приближаться к измерению с одного и того же направления, чтобы улучшить повторяемость, если не точность.

Неопределенность

  • Неопределенность является самой неприятной величиной в любом измерении.
  • Это скопление неизвестных. Даже наши лучшие эталоны измерения вносят неопределенность, поскольку у нас нет средств каждый раз дублировать и подтверждать эти значения одинаково.Чем дальше мы удаляемся от первичных эталонов, тем больше неопределенность, вносимая в данное измерение. Аналогичным образом, чем больше терминов требуется для определения измерения, тем больше вводится неопределенностей, и, наконец, чем больше математический эффект данного термина в измерении, тем больше неопределенность (т. е. величины, возведенные в третью степень при определении измерения, имеют большую неопределенность). эффект, чем те, которые имеют линейную зависимость первой степени).

Разрешение

Разрешение — это размер наименьшего шага, который может отображаться на дисплее измерений.На цифровом дисплее это значение младшей значащей цифры. На аналоговом дисплее это наименьшее изменение дисплея, которое может обнаружить «квалифицированный» оператор.

Чувствительность

  • Чувствительность сегодня чаще используется для описания того, что раньше называлось отзывчивостью. Это наименьшее изменение измеряемой величины, которое последовательно вызывает изменение выходного сигнала измерительного прибора. Это в значительной степени функция трения в механических системах. В некоторых системах ограничивающим фактором является разрешение цифрового дисплея, поскольку оно часто выбирается в соответствии с ограничениями преобразователя.
  • Может также выражаться в виде (размерного) усиления. Наиболее четко это применимо к размерным измерениям или аналоговым дисплеям. то есть типичный микрометрический индикатор со стволом диаметром 0,5 дюйма перемещается на один полный оборот или на 1,57 дюйма, когда измеряемый размер изменяется на 0,025 дюйма. Эта чувствительность составит 1,57/0,025 или 62,8 дюйма на дюйм (усиление = 62,8). Чувствительность аналогового вольтметра выражается в вольтах на дюйм хода стрелки.

Повторяемость

  • Повторяемость – это степень, в которой прибор дублирует свои измерения при одном и том же изменении входных данных.Это общая мера качества измерения.
  • Неповторяемость может быть представлена ​​как +/- % допуска для инструмента.
  • Повторяемость часто является наиболее важной характеристикой при измерении небольших изменений.

Прецизионность

  • Термин прецизионность является одним из наименее полезных терминов в словаре измерений.
  • Часто это недействительная мера чего-либо.
  • Классическое определение точности аналогично определению разрешения, т. е. количества значащих разрядов, до которого может быть считано измерение квалифицированным оператором.Этим определением злоупотребляют, когда система измерения включает расчеты или цифровые дисплеи с высоким разрешением, где, например, вычисляется среднее значение нескольких показаний с точностью до 2 знаков после запятой и отображается с точностью до 6 знаков после запятой. В 6-значном отображении подразумевается степень точности, которая совершенно недействительна.

Эта терминология измерения применима ко всем нашим приборам для измерения массовых характеристик, включая приборы для измерения центра тяжести, приборы для измерения момента инерции и машины для балансировки вращения.

Точность, точность, линейность и разрешение в веб-гиде: понимание терминологии

При поиске наиболее подходящего оборудования для нашей работы мы сталкиваемся с задачей выбора из множества вариантов на основе технических данных и спецификаций. 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 вопрос точности, четкости, линейности и разрешения в мире веб-путеводителей…

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 истинности измерения.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.

Точность

Точность — это показатель постоянства 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.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.

 

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.

Линейность

Другим 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, равном 1.0 мм вправо. 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 собой интересный случай в отношении линейности. Датчик может иметь линейность, очень близкую к 1,0. Тем не менее, эти типы датчиков требуют калибровки, чтобы поддерживать его 1.0 линейность 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 записывается или обнаруживается. Когда свойства материала изменяются, например, в случае замены материала, это влияет на линейность датчика.

Проблема с датчиками, использующими принцип блокировки, заключается в том, что они полагаются на обнаружение 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 будет ошибочно считать, что материал имеет правильное значение. 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.

Резолюция

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.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.

Статус-кво

Несмотря на то, что фактическая точность и аккуратность обычно не указываются в технических описаниях большинства доступных датчиков позиционирования полотна и систем управления движением полотна, эти два показателя измерения 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. 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.

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. Конечно, неправильное размещение на более высокой скорости обернется большим количеством потраченных впустую материалов и значительными потерями времени безотказной работы. Определенно существует потребность в системах, которые не только точны и прецизионны, но и устраняют необходимость калибровки систем направления полотна для сокращения времени простоя.

Точность средств измерений | ДК1УТДК1УТ

Предположим, мы хотим определить точность — или, что то же самое, погрешность — измерительного прибора, например омметра.С этой целью мы берем эталон (также называемый стандартным ), о котором мы знаем, что он имеет фиксированное и постоянное значение $x_0$. Затем мы измеряем эту ссылку нашим инструментом и получаем значение $x$. относительная погрешность  прибора в точке $x_0$ является безразмерной величиной
$$
E = \frac{x-x_0}{x_0} \;.
$$Чем ближе $E$ к нулю, тем лучше инструмент. Проблема с этой процедурой в том, что она сама по себе содержит ошибку. Например, наш эталон не является первичным стандартом , используемым для определения базовой единицы измерения, поэтому в нем есть ошибка.Кроме того, прибор имеет ограниченное разрешение, что приводит к ошибке. Необходимо принять во внимание все эти источники ошибок и рассчитать так называемый бюджет неопределенности для измерения. Тогда мы можем дать ошибку $E$ с неопределенностью $u$, имея в виду, что с определенной вероятностью, скажем 95% (около двух σ ), истинная погрешность прибора лежит в интервале $E \pm u$ . Вот пример такой оценки погрешности мультиметра UT61E при измерении сопротивления.


Например, относительная погрешность составляет почти 0% при измерении резистора 10 кОм, но я могу сказать это только с погрешностью около ±0.13%, что означает, что с вероятностью 95% истинная ошибка находится в интервале ±0,13%. Я знаю, что соединять данные линией неправильно, но выглядит красиво, и я не смог устоять. Зеленые кривые показывают заявленный производителем диапазон погрешности.

Для приведенного выше примера я создал электронную таблицу Apple Numbers. Он вычисляет неопределенность из эталонной ошибки (состоящей из постоянной «базовой» ошибки и ошибки, зависящей от температуры) и из ошибки из-за ограниченного разрешения.Я предполагаю прямоугольное распределение вероятностей для всех неопределенностей и использую коэффициент охвата 2, что дает интервалы 2 σ . Электронная таблица имеет несколько скрытых столбцов для вспомогательных вычислений. График, как показано выше, создается автоматически — может потребоваться некоторая ручная настройка. Я думаю, что это может быть полезно для всех видов таких оценок ошибок. Я также экспортировал это в электронную таблицу Excel (это работает, кроме графика).

Для получения дополнительной информации о погрешностях измерений и бюджетах погрешностей я рекомендую следующую литературу:

  1. Применение погрешности измерения к калибровке цифрового мультиметра (слайды с семинара Fluke Calibration)
  2. Ключевые принципы анализа метрологии и измерительных систем (сообщение в блоге Джоди Муэланера)
  3. Руководство для начинающих по измерениям в электронной и электротехнике (от Национальной физической лаборатории Великобритании)
  4. Принципы и методы анализа погрешности измерений (Руководство НАСА по обеспечению качества измерений)
  5. Руководство по выражению неопределенности в измерениях (сокращенно GUM, стандарт ISO Объединенного комитета руководств по метрологии)

 

Эта запись была размещена в Метрология с пометкой Теория.Добавьте постоянную ссылку в закладки.

Как правильно ухаживать за прецизионными измерительными приборами и обращаться с ними — WESTport Corp.

Лучшие в мире измерительные приборы бесполезны, если на них нельзя положиться в плане получения точных и надежных результатов. Один из ключей к тому, чтобы измерительные приборы, такие как микрометры, штангенциркули и циферблатные индикаторы, сохраняли высокий уровень надежности и точности, заключается в надлежащем уходе за ними. Ниже приведено то, что вам следует знать об уходе и обслуживании этих специальных прецизионных инструментов.

Смазывайте инструменты надлежащим образом для предотвращения коррозии

Правильная смазка измерительных приборов предотвратит их повреждение из-за коррозии и окисления. Точные измерительные инструменты следует слегка смазывать маслом после каждого использования, а излишки масла следует удалять с металлических поверхностей чистой сухой тканью. Заметно «влажный» инструмент может притягивать и удерживать мельчайшие частицы, которые могут вызвать внутренний износ точно изготовленных деталей, особенно тех, которые движутся друг относительно друга.

Кроме того, не используйте проникающие масла или другие составы, предназначенные для других целей, кроме легкого смазывания. Например, не распыляйте на инструменты WD-40, так как он может оставить пленку, которая может изменить калибровку инструмента. Даже самый тонкий слой инородного вещества может снизить точность некоторых измерительных приборов, таких как штангенциркуль и микрометр.

Храните инструменты в надлежащих условиях

Всякий раз, когда вы размещаете инструмент в месте его хранения, убедитесь, что это место хорошо защищено от разрушающих элементов.Не храните в ящике прецизионные инструменты там, где они могут соприкасаться друг с другом; вместо этого отделите инструменты друг от друга с помощью разделителей или поместите их в мягкие футляры. Избегайте штабелирования инструментов друг на друга, если только они не защищены надлежащим образом в футлярах.

Если ваша работа связана с вибрацией, храните измерительные приборы в месте, как можно дальше от вибрации и движения. Со временем эти силы могут привести к нарушению калибровки ваших инструментов.

Кроме того, если место хранения подвержено сырости, обязательно используйте методы удаления влаги, которые помогут снизить влажность. Пакеты с силикагелем, помещенные в ящики или поддерживающие кондиционирование воздуха в складском помещении, также могут значительно снизить влажность окружающей среды. Если кондиционирование воздуха невозможно, подумайте о приобретении осушителя, который может осушать воздух до необходимого уровня.

Знать, как правильно обращаться с инструментами во время использования

Когда у вас в руках есть точный измерительный прибор, становится гораздо важнее защитить его от повреждений или ложных показаний.Есть несколько вещей, которые вы должны сделать, чтобы предотвратить повреждение или неправильную калибровку во время использования, в том числе избегать внезапных ударов или грубого обращения. Не роняйте, не бросайте и не ударяйте измерительные приборы о твердые поверхности.

Если вы часто используете точные инструменты на верстаке, подумайте о приобретении резинового коврика, который можно положить на пол под краем верстака. Это поможет защитить ваши инструменты от повреждений в случае их падения. Кроме того, само собой разумеется, что никогда не следует использовать измерительный инструмент для поддевания или удара молотком по другому предмету.

Кроме того, следите за тем, чтобы инструменты не подвергались воздействию экстремальных температур. Если вы работаете с измерительным прибором, важно не допускать его нагрева или охлаждения. Расширение и сжатие могут изменить калибровку прибора, поэтому вы должны стараться поддерживать его в пределах нормального диапазона комнатной температуры. Например, не держите инструменты в руках в течение длительного периода времени и не кладите их на слишком горячие или холодные поверхности.

Получить профессиональную помощь по повторной калибровке

Некоторым измерительным приборам требуется периодическая повторная калибровка, чтобы гарантировать, что они продолжают функционировать в соответствии с проектом, и поэтому важно иметь профессиональные отношения с производителем или поставщиком прецизионных приборов. Они могут поддерживать ваши инструменты в первоклассном состоянии, чтобы они прослужили годы надежной службы.

Общие типы прецизионных измерительных приборов

Известно, что прецизионные измерительные инструменты используются в производственной сфере при рассмотрении продуктов с низким допуском.Когда вы думаете или пытаетесь сделать качественную продукцию, соответствующую желаемому допуску, необходимо использовать точные измерительные инструменты.

Прецизионные измерительные приборы — это инструменты и устройства, которые используются непосредственно для измерения физических величин. Его также можно использовать для косвенного получения измерений путем выполнения расчетов на объектах реального мира таким образом, чтобы можно было получить точное значение.

Подробнее: Типы инструментов для измерения и разметки и их применение  

Лаборатории школ и колледжей используют эти измерительные инструменты для достижения высокой точности и прецизионности.В этой статье вы познакомитесь с распространенными типами прецизионных измерительных приборов, используемых в промышленном мире для внутренних, внешних и линейных измерений.

Типы прецизионных измерительных приборов

К распространенным типам прецизионных измерительных инструментов относятся штангенциркуль и микрометр.

Штангенциркуль:

Штангенциркуль — это устройство, которое используется для измерения внутренних и внешних размеров, а также линейных измерений. Он обеспечивает большую точность объектов, помещенных между челюстями.Штангенциркуль состоит из шкалы с маркировкой, называемой шкалой нониуса, которая прикреплена к ползунку. У этого ползунка есть указатель, который используется для получения подробных измерений.

Подробнее: Различные типы инструментов для обработки листового металла

Микрометрический калибр:

Этот измерительный прибор выполнен в U-образной раме с фиксированной втулкой. Он используется для измерения тонкой проволоки или толщины тонких металлических листов. Микрометрический винтовой калибр имеет преимущества перед штангенциркулем, поскольку он может принимать меньшие размеры.Одновременно снимаются два показания, так как вращающий момент наперстка преобразуется в линейное движение шпинделя. Это позволяет отображать основную шкалу и шкалу нониуса на гильзе и наперсте соответственно.

Подробнее:Инструмент и оборудование для литья разных видов

Это все, что касается этой статьи, в которой обсуждаются распространенные типы прецизионных измерительных приборов. Я надеюсь, вам понравится чтение, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

Разница между измерениями точности и точности

Термины «точность» и «прецизионность» имеют решающее значение в науке, и их значения постоянно используются неправильно или неправильно понимаются как одно и то же.

В Precisa наша работа сосредоточена на производстве прецизионных измерений. Эта статья призвана устранить путаницу, исследуя разницу между точностью и точностью, а также правильный способ использования каждого термина, используя для демонстрации пример доски для дартс.

Что такое точность?

Точность определяется как «степень, в которой результат измерения соответствует правильному значению или стандарту» и, по существу, относится к тому, насколько близко измерение соответствует согласованному значению.

Что такое точность?

Точность определяется как «качество точности» и относится к тому, насколько близки два или более измерения друг к другу, независимо от того, являются ли эти измерения точными или нет. Прецизионные измерения могут быть неточными.

В чем разница между точностью и точностью?

Точность и прецизионность отражают, насколько близко измерение к фактическому значению, но это не одно и то же. Точность отражает, насколько близко измерение к известному или принятому значению, а точность отражает, насколько воспроизводимы измерения, даже если они далеки от принятого значения.Измерения, которые являются точными и точными, воспроизводимы и очень близки к истинным значениям.

Пример разницы между точностью и точностью…

Пример доски для дартс часто используется, когда речь идет о разнице между точностью и точностью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.