- •Предмет и задачи метрологии.
- •Физические свойства и величины. Основные определения.
- •Основные типы шкал.
- •4. Системы физических величин и их единиц. Основные определения.
- •5. Основные и дополнительные единицы физических величин системы си. Производные единицы системы си.
- •6. Воспроизведение единиц физических величин.
- •7. Передача размеров физических величин.
- •8. Сущность и основные характеристики измерений.
- •9. Качество измерений.
- •10. Классификация измерений.
- •11.Методы измерений.
- •12. Классификация погрешностей.
- •13. Правила округления и записи измеряемых величин.
- •14. Случайные погрешности. Вероятностное описание случайных погрешностей.
- •15. Числовые параметры законов распределения случайной погрешности.
- •16. Основные законы распределения случайной погрешности.
- •17. Точечные оценки законов распределения.
- •18. Доверительная вероятность и доверительный интервал.
- •19. Систематические погрешности и их классификация.
- •20. Способы обнаружения и устранения систематических погрешностей.
- •21. Грубые погрешности и методы их исключения.
- •22. Методы обработки прямых многократных равноточных измерений.
- •23. Методы обработки прямых однократных измерений.
- •24. Методы обработки косвенных измерений.
- •25. Понятие о средстве измерений. Классификация средств измерений.
- •26. Метрологические характеристики средств измерений.
- •27. Класс точности. Виды классов точности.
- •28. Суммирование погрешностей. Практические правила суммирования погрешностей.
- •29.Определение суммарной погрешности измерительного канала. Пример.
- •30. Основы метрологического обеспечения.
- •31. Метрологические службы и организации.
- •32. Основы государственной системы стандартизации. Основные термины и определения.
- •33. Цели и задачи стандартизации.
- •34. Основные принципы стандартизации.
- •35. Виды и категории стандартов.
- •36. Методы стандартизации.
- •37. Международная система стандартизации.
- •38. Государственная система стандартизации рф.
- •39. Работы, выполняемые при стандартизации.
- •40. Сертификация. Основные термины и определения.
- •41. Организационная структура сертификации.
- •42. Система обязательной сертификации.
- •43. Система добровольной сертификации.
- •44(45). Порядок и правила сертификации продукции.
- •45.(44) Принципы проведения сертификации.
- •46. Нормативно-методическое обеспечение сертификации.
- •47. Деятельность органов по сертификации и испытательных лабораторий.
21. Грубые погрешности и методы их исключения.
Грубая погрешность или промах – это погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.
Источником грубых погрешностей нередко бывают резкие изменения условий измерения и ошибки, допущенные оператором.
Корректная статистическая обработка выборки возможна только при её однородности, т. е. в том случае, когда все её члены принадлежат к одной и той же генеральной совокупности. В противном случае обработка данных бессмысленна.
Существует ряд критериев для оценки промахов.
Критерий 3σ. В этом случае считается, что результат, возникающий вероятностью , малореален и его можно квалифицировать промахом, т. е. сомнительный результат отбрасывается, если
.
Величины и σ вычисляют без учета .
Данный критерий надежен при числе измерений .
Если число измерений не велико (до 10), то можно использовать критерий Шовине. В этом случае промахом считается результат , если разность превышает значения σ, приведенные ниже в зависимости от числа измерений:
22. Методы обработки прямых многократных равноточных измерений.
Равноточными называют измерения, которые проводятся средствами измерений одинаковой точности по одной и той же методике при неизменных внешних условиях.
Последовательность обработки результатов измерений включает следующие этапы:
Исправляют результаты наблюдений исключением (если это возможно) систематической погрешности;
Вычисляют среднее арифметическое значение ;
Вычисляют выборочное с.к.о. от значения погрешности измерений;
Исключают промахи;
Определяют закон распределения случайной составляющей;
При заданном значении доверительной вероятности Р и числе измерений n по таблицам определяют коэффициент Стьюдента ;
Находят границы доверительного интервала для случайной погрешности ;
Если величина сравнима с абсолютным значением погрешности СИ, то величину считают неисключенной системататической составляющей и в качестве доверительного интервала вычисляют величину:
Если в результате измерительного эксперимента можно чётко выделить составляющие НСП, то определяется:
по приближенной формуле;
где ; - граница i – той составляющей НСП; к – коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью Р.
Окончательный результат записывается в виде:
, при вероятности Р.
23. Методы обработки прямых однократных измерений.
Прямые статистические измерения в большей степени относятся к лабораторным (статистическим).
Для производственных процессов более характерны однократные технические прямые или косвенные измерения. Здесь процедура измерений регламентируется заранее, с тем чтобы при известной точности СИ и условиях измерения погрешность не превзошла определённое значение, т. е. значения и Р заданы априори. Поскольку измерения выполняются без повторных наблюдений, то нельзя отделить случайную от систематической составляющей погрешности. Поэтому для оценки погрешности дают лишь её границы с учетом возможных влияющих величин. Последние лишь оценивают своими границами, но не измеряют.
В принципе, однократные измерения достаточны, если неисключенная систематическая погрешность (например, класс точности СИ) заведомо больше случайной. Практически это достигается при . Тогда результат измерения записывают в виде:
, при вероятности Р=0,95,
где - результат, зафиксированный СИ;
- суммарная погрешность измерения, определяемая классом точности СИ и методической погрешностью.
Пример. Оценить погрешность результата однократного измерения напряжения U=0,9 В на входном сопротивлении R=4 Ом, выполненного вольтметром класса точности 0,5 с верхним пределом диапазона измерений UN=1,5 В и имеющим сопротивление Rv=1000 Ом. Известно, что дополнительные погрешности показаний СИ из-за влияния магнитного поля и температуры не превышают соответственно и допускаемой предельной погрешности.
Решение.
Предел допускаемой относительной погрешности вольтметра на отметке 0,9 В составляет:
.
Действительно:
При подсоединении вольтметра исходное напряжение изменяется из-за наличия и составит:
.
Тогда методическая погрешность, обусловленная конечным значением , в относительной форме составит:
.
Данная методическая погрешность является систематической составляющей погрешностью измерения и должна быть внесена в результат в виде поправки или в абсолютной форме на отметке 0,9 В:
Тогда результат измерения с учетом поправки будет равен:
.
Поскольку основная и дополнительные погрешности заданы своими граничными значениями, то они могут рассматриваться как неисключенные систематические.
При доверительной вероятности Р=0,95 доверительная граница неисключенной систематической составляющей будет:
.
Для Р=0,95 к=1,1.
А абсолютной форме:
.
В виду того, что , окончательный результат измерения записывается в виде:
.