Заметки
Показ слайдов
Структура
1
Основы метрологии
  • Испытательная лаборатория
    НТЦ «СТПНКОСЕРТ»
2
Физические величины и их измерения
  • Измерение - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
  • Прямое измерение - такое измерение, при котором значение интересующей нас величины получается как непосредственный отсчет показания шкалы измерительного прибора или при сравнивании с мерой.
  • Косвенное измерение - такое измерение, при котором значение интересующей нас величины получается путем вычислений с помощью формулы` из результатов прямых измерений.
  • Физическая величина - характеристика одного из свойств физ. Объекта, физ. Системы, явлений или процесса, общая в качественном отношений многим физ. объектам, но в количественном отношений индивидуальная для каждого объекта.
3
Система международная SI
  • Система международная SI (Système International d’Unités). Основные единицы системы SI :
    • L (длина) m
    • M (масса) kg
    • T (время) s
    • I (ток) A
    • Q (температура) K
    • N (количество вешества) mol
    • J (сила света) cd

  • Все остальные величины - производные
4
Методы прямых измерений
  • Метод непосредственной оценки - значение интересующей нас величины получается как непосредственный отсчет показания шкалы измерительного прибора.
  • Методы сравнивания с мерой  - значение интересующей нас величины получается при сравнивании его с значением одноименной физической величины.
  • Методы сравнивания с мерой имеют 5 подгрупп :
    • метод противопоставления,
    • метод замещения,
    • дифференциальный метод,
    • нулевой метод,
    • метод совпадений.
5
Систематические отклонения
    • отклонения, причины которых известны и величину которых можно определить достаточно точно;
    • отклонения, причины которых известны, величины же неизвестны;
    • отклонения, существование которых неизвестно.

  • Если систематическое отклонение,  известно,  его вводят в результат измерения как поправку и получают исправленное значение:





  • где q поправка.
6
Обработка результата прямого измерения
  • Среднее арифметическое





  • Результаты отдельных измерений отличаются от среднего арифметического. Эти различия называют отклонениями.







7
Функция плотности вероятности
  • Пример: построение гистограммы
  • Если увеличивать число измерений и одновременно уменьшать ширину интервала, то в пределе ординаты вершин прямоугольников сольются в гладкую кривую.
8
Начала статистики
  • Нормальное или гауссовое распределение






  • Стандартное отклонение







    • где xt - истинная величина измеренной величины.
  • Экспериментальное стандартное отклонение





9
Начала статистики
  • Среднее арифметическое случайных величин является тоже величиной случайной
    • Стандартное отклонение средних арифметических серии находится по формуле
10
Начала статистики
  • В математической статистике доказывается, что величины      и     связаны соотношением




  • Аналогичным образом связаны между собой величины      и     :




11
Неопределенность измерений
  • Неопределенность результата измерения (uncertainty) - это параметр связанный с результатом измерений, который характеризует рассеяние значений, могущее быть отнесенным за счет измеряемой величины.
12
Неопределенность измерений
  • Неопределенность результата измерения, как правило, имеет несколько составляющих, которые разделяют на две категорий:
  • Оценка неопределенности типа А - метод оценки неопределенности путем статистического анализа серий наблюдений,
  • Оценка неопределенности типа В - метод оценки неопределенности иным способом, чем статистический анализ серий наблюдений.
13
Неопределенность измерений
  • Комбинированная неопределенность (combined uncertainty) - стандартная неопределенность результата измерений, когда этот результат получен из значений ряда других величин, равных положительному квадратному корню суммы членов, если эти члены, будучи вариациями или ковариациями этих других величин, являются взвешенными в соответствии с тем, как результат измерения меняется от изменений этих величин:



  • Расширенная неопределенность



  • где k коэффициент охвата обеспечения. Используется для повышения доверительности.
14
Пример оценки неопределенности
  • выберем уровень доверительной вероятности p и число измерений n из соответствующих столбцов таблицы. Затем по выбранным значениям p и n находим из таблицы 2 “критическое число” k. Теперь найдем среди результатов измерений, выписанных в возрастающем порядке, k-ое значение x- и в убывающем порядке, k-ое значение x+. Искомую величину найдем по формуле




  • оценка неопределенности типа А
15
Средства измерений  и нормирование их погрешностей
  • Средства измерительной техники  -  технические средства, у которых имеются нормированные метрологические свойства и предназначены для измерений.
  • Измерительные средства разделяют на:
    • меры,
    • измерительные приборы,
    • измерительные преобразователи,
    • вспомогательные принадлежности,
    • измерительные системы или -комплексы.
  • Нормирование погрешности. Наиболее важной нормированной характеристикой является основная погрешность.
16
Погрешности
  • Основная погрешность  - погрешность в нормальных условиях.
  • Абсолютная погрешность -



    • где xnom номинальное значение меры, а xl условная истинная величина.


    • где xизм показание измерительного прибора.
  • Относительная погрешность -



  • Приведенная погрешность -



    • где xnorm нормирующее значение (это может быть, например, размах шкалы).
17
Классы точности средств измерений
  • Классы точности средств измерений  - эта обобщенная характеристика средств измерений, выражаемая пределами ее основных и дополнительных погрешностей и другими характеристиками, влияющими на точность.
  • Этими обобщенными характеристиками могут быть:
    • абсолютная погрешность
    • относительная погрешность
    • приведенная погрешность
    • постоянные e/f для вычисления приведенной погрешности из формулы :
    • класс точности в децибеллах [dB]
18
Число значащих цифр при оценке неопределенности
  • Результаты представляют округленными.
  • Значащими цифрами считаются все цифры, кроме нуля.
  • Нуль считается значащей цифрой, когда он находится между другими цифрами, в конце целого числа или десятичной дроби.
  • Нули, стоящие в начале числа, и нули, полученные при округлении, не считаются значащими цифрами.
  • Результат измерения представляют всегда с точностью последней значащей цифры неопределенности.
19
До свидания…
  • Понравилось?



  • Далі буде …