1.5 Жүйелік қателіктер

Жүйелік қателіктердің пайда болуы белгілі әдістеме жетіспеушіліктерінің, тәжірибешінің қателіктерінің, өлшенетін шаманың барлық ерекшеліктерінің толық ескерілмегендігінің салдары болып табылады. Сондықтан жүйелік қателіктерді табу көбінесе тәжірибешінің өлшеу жүргізудің нақты шарттары мен әдістерін қаншалықты терең меңгергеніне байланысты.

өзгеру сипаты бойынша жүйелік қателіктер тұрақты (шамасы мен белгісін сақтайтын) және айнымалы (белгілі заң бойынша өзгеретін) болып бөлінеді.

Тұрақты жүйелік қателіктер — бұл аналогтық құралдар шкаласының бөлiктену қателiктерi; шунттардың мерзімді қиыстыруының дәл еместігімен, қосымша кедергiлермен, элемент параметрлерiнiң температуралық өзгерiстерiмен тағы басқаларымен шартталған қателіктер.

Айнымалы жүйелік қателіктер – бұл сыртқы магнит өрісі және басқа сыртқы шамалардың әсерінен кернеу көзінің тұрақсыздығымен шартталған қателіктер.

Пайда болу себептеріне қарай әдістемелік, аспаптық және субъективтік болып бөлінеді.

Әдістемелік қателіктер алынған өлшеу тәсілдерінің теориялық негіздерінің толық еместігі, қарапайым болжамдарды қолданудың, өлшенетін шаманы дұрыс таңдамаудың нәтижесінде болады. Мысалы, температураны термопар көмегімен өлшеу кезінде зерттелетін объекттің температуралық режимінің бұзылуынан болатын қателік кездеседі.

Әдістемелік қателіктер көзін анықтау мен оларды болдырмау – тәжірибе техникасында ең бастысы. Осы мәселені шешу деңгейі метрологиялық дайындықпен және тәжірибеші шеберлігімен шешіледі. Көп жағдайларда әдістемелік қателіктер жүйелік, кей жағдайларда кездейсоқ сипатқа ие, мысалы, жұмысшы теңдей коэффициенттері кездейсоқ өзгеретін өлшеу шартына тәуелді болған кезде.

Аспаптық қателіктер (өлшеу қателігінің құраушылары) қолданылатын ӨЖ қасиеттерімен (сыртқы әсерлерге тұрақтылықпен, сезімталдықпен), олардың өлшеу объектісіне әсерімен, дайындау технологиясымен және сапасымен (мысалы, бөліктеу дәлсіздігі, жұмыс кезінде құралдың мінездемелерінің өзгеруі, т.б.) шартталады. Бұл қателік өз кезегінде негізгі және қосымша болып бөлінеді.

Субъективтік қателіктер өлшеу жүргізетін оператордың күйімен, оның жұмыс уақыты кезіндегі жағдайымен, сезім мүшелерінің күйімен, өлшеу құралдарының эргономикалық қасиеттерімен байланысты – бұның барлығы белгi соғу дәлдiгінен білiнедi. Субъек­тивтік қателіктер кей жағдайларда кездейсоқтар разрядына өтуі мүмкін. Сандық құралдары мен автоматты өлшеу әдістерін қолдану мұндай қателіктерді болдырмауға мүмкіндік береді.

Жүйелік қателіктерді тауып, оларды болдырмау үшін жүйелік қателіктердің пайда болу себептерін алдын ала болдырмау (түзетілген және сенімді өлше құралдарын қолдану, тәжірибе шарттарын сақтау, өлшеу тәсілін таңдау негіздері), сондай-ақ белгісі бойынша қателікті орынбасу және компенсациялау жүзеге асырылады.

•  орынбасу тәсілі өлшенетін шаманың реттелетін өлшем көмегімен алынған белгілі шамамен ауыстырылатынына негізделген. Егер мұндай орынбасу жұмыс құралында еш өзгеріссіз орындалса және орынбасқаннан кейін дәл сол көрсеткіштер байқалса, онда өлшенетін шама реттелетін өлшеммен есептелген белгілі шамамен ауыстырылады. Бұл тәсіл тұрақты жүйелік қателіктерді болдырмайды. Орынбасу тәсілін қолданғанда өлшеу қателігі өлшем қателігімен және белгісізді ауыстыратын шама мәнін есептегенде пайда болатын қателікпен анықталады.

• компенсациялау тәсілі өлшеу шартына байланысты жүйеліктердің бір белгімен өлшеу нәтижесіне кіре алатын жүйелік қателігін болдырмайды (термоЭҚК-нен қателік, тұрақты электр және магнит өрісі кернеулігі әсерінен қателік). Бұл жағдайда тәжірибе екі рет жүргізіледі, бір рет қателік нәтижеге бір таңбамен, екіншісінде – кері таңбамен енгізілуі қажет. Екі алынған нәтиженің орташа мәні жоғарыда көрсетілген жүйелік қателіктерден бөлек өлшеулердің соңғы нәтижесі болып табылады.

Функционалдық тәуелділік себебі мен түрін анықтау өлшеу нәтижесіне сәйкес түзетулер енгізу арқылы жүйелік қателікті өтеуге болады. Жүйелік қателікті болдырмау мақсатымен өлшеу кезінде алынған шамаға қосылуы қажет өлшенетінмен аттас шама мәнін түзету деп атайды. Кейбір жағдайда осы мақсатпен өлшеу нәтижесі көбейтілетін сан – түзетуші көбейткіш қолданылады.

Түзету немесе түзетуші көбейткіш ӨЖ тексеру, сәйкес кестелер мен графиктерді қолдану көмегімен анықталады. Сондай-ақ түзетуші мәндерді табудың есептік тәсілдері де қолданылады.

Автоматтық өлшеулер жүргізгенде жүйелік қателіктерді схемалық түзету әдістері қолданылады, мысалы, түрлендіргіштердің компенсациялық қосылуы, түрлі температуралық және жиіліктік түзету тізбектері және т.б.

Өлшеу техникасына микропроцессорлық жүйесі бар құралдарды ендіру нәтижесінде жаңа мүмкіндіктер пайда болды. Олардың көмегімен жүйелік қателіктердің көптеген түрін, әсіресе аспаптық қателіктерді түзетуге немесе істен шығарып тастауға болады. Бөліктеудің дәлсіздігімен байланысты автоматты түзету енгізу, қосымша қателіктерді есептеу және істен шығару, нолді ығыстырумен байланысты қателіктерді болдырмау – осы және басқа да түзетулер өлшеу дәлдігін арттырады.