Материал: Метрология, стандартизация, сертификация. учебное пособие. Орловцева О.А., Надеев А.А

изменений влияющих величин или погрешностей применяемых при измерениях образцовых мер. Пример: настройка прибора во времени.

В зависимости от характера изменения во времени систематические погрешности подразделяют на постоянные и переменные. Переменные погрешности в свою очередь могут быть прогрессирующими, периодическими и изменяющимися по сложному закону.

Постоянные погрешности – погрешности, которые в те-

чение длительного времени, например, в течение времени выполнения всего ряда измерений, остаются постоянными (или неизменными). Они встречаются наиболее часто.

Прогрессирующие погрешности – непрерывно возраста-

ющие или убывающие погрешности. К ним относятся, например, погрешности вследствие износа измерительных наконечников, контактирующих с деталью при контроле её прибором активного контроля.

Периодические погрешности – погрешности, значение которых является периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

Погрешности, изменяющиеся по сложному закону, про-

исходят вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей.

Во многих случаях влияние случайных погрешностей можно уменьшить путём выполнения многократных измерений с последующей статистической обработкой полученных результатов. В некоторых случаях оказывается, что результат одного измерения резко отличается от результатов других измерений, выполненных при тех же контролируемых условиях. В этом случае говорят о грубой погрешности (промахе измерения).

Грубой погрешностью измерения, приводящим к явным искажениям результатов измерения, называется погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях. Промахи из результатов измерения исключаются и не принимаются во внимание. Грубые погрешности

51

связаны с человеческим фактором, например, вызванные неправильным обращением наблюдателя со средствами измерений, неверным отсчётом показаний или ошибками при регистрации результатов. Такие погрешности нельзя скорректировать, например, падение напряжения в сети электропитания;

5)по причине возникновения погрешности подразделя-

ются на методические, инструментальные и субъективные.

Методическая погрешность – погрешность, обуслов-

ленная несовершенством принятого метода измерений. Она возникает за счёт либо неточного описания модели физического процесса, на основе которых строятся средства измерений, либо неправильного процесса эксплуатации. Например, измерение температуры с помощью термопары может содержать методическую погрешность, вызванную нарушением температурного режима объекта измерения вследствие внесения термопары.

Инструментальные погрешности измерений – это по-

грешности, обусловленные несовершенством применяемых средств измерений.

Субъективная погрешность – погрешность, связанная с квалификацией оператора и его психологическим состоянием,

атакже с несовершенством зрительной системы человека;

6)по месту измерения погрешности могут возникать в контрольной точке и нуле.

Погрешность в контрольной точке – погрешность сред-

ства измерений или измерительной системы для заданного значения измеряемой величины.

Погрешность нуля – погрешность средства измерений в контрольной точке, когда заданное значение измеряемой величины равно нулю;

7)в зависимости от характера изменения величины по-

грешности при изменении измеряемой величины погрешности делятся на аддитивные и мультипликативные.

Аддитивная погрешность – погрешность, которая искажает результат за счёт арифметического суммирования и не зависит от абсолютного значения измеряемой величины. Аб-

52

солютные аддитивные погрешности не зависят от чувствительности измерительного прибора и постоянны для всего диапазона измерений. От значений абсолютной аддитивной погрешности зависит наименьшее значение величины, которое может быть определено измерительным прибором.

Мультипликативная погрешность – погрешность, которая изменяется с изменением значений измеряемых величин, например, при изменении чувствительности средства измерения. Мультипликативные погрешности пропорциональны значению измеряемой величины и чувствительности прибора. Источники мультипликативной погрешности – действие влияющих величин на параметры элементов и узлов средств измерений.

1.2.9. Методы измерений

Методика (метод) измерений – совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности (согласно ФЗ № 102).

В соответствии с рекомендациями по международной стандартизации РМГ 29-2013 метод измерений – это приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой величины с её единицей или соотнесения со шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений.

Принцип измерения – явление материального мира, положенное в основу измерений.

Примеры:

1)применение эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения;

2)применение эффекта Доплера для измерения скоро-

сти;

3)Использование гравитационного притяжения при измерении массы взвешиванием.

53

Методика выполнения измерений – установленная ло-

гическая последовательность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений в соответствии с принятым методом измерений.

В зависимости от отсутствия или наличия меры все методы измерений делятся на две большие группы: метод непосредственной оценки и методы сравнения с мерой (рис. 3).

Метод непосредственной оценки – метод измерений,

заключающийся в определения значения физической величины по отсчётному устройству измерительного прибора прямого действия.

Примеры: измерение напряжения вольтметром, измерение отсчёта времени секундомером и т.д.

Этот метод является наиболее распространённым, но его точность зависит от точности измерительногоприбора.

На рис. 4 представлена структура измерительной системы для измерения по методу непосредственной оценки (здесь ИП – измерительный прибор).

Рис. 4. Простой метод отклонений

Этому методу соответствует измерительное уравнение

вида:

x y[X],

где x – измеряемая величина; y – числовое значение величины; [X] – единица физической величины.

Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Под мерой в метрологии понимают средство измерения, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физи-

55