2014-02-13
795
Методы повышения точности средств измерений и выполнения измерений
Общими методами повышения точности СИ (средств измерений) и выполнения измерений является следующие.
1) Методы стабилизации параметров СИ реализуются использованием стабильных материалов, выбором соответствующих режимов работы.
2) Методы пассивной защиты от быстро изменяющихся влияющих величин путём их усреднения (фильтрации) с целью снижения случайных погрешностей. Достоинствами методов пассивной защиты является их простота, надёжность и малая стоимость, недостаток – невозможность защиты СИ от медленно изменяющихся влияющих величин.
3) Методы активной защиты от постоянных или медленно изменяющихся влияющих величин – это стабилизация этих величин: стабилизация питающих напряжений, температуры, влажности и т.д. Основной недостаток активной защиты – её сложность и высокая стоимость.
4) Методы коррекции систематических погрешностей заключается в автоматическом исправлении возникающей погрешности.
|
|
|
5) Исключение прогрессирующих погрешностей путём коррекции нуля и чувствительности средств измерений. В этом случае исключаются только те погрешности, которые были в данный момент времени у данного СИ, т.к. сразу после коррекции идёт новое возрастание этих погрешностей. Такая коррекция должна периодически повторяться и тем чаще, чем выше требуемая точность и чем сложнее измерительное устройство.
6) Статистическая обработка данных для получения усреднённых значений полученных результатов и уменьшения случайных погрешностей. Это связанно с увеличением количества измерений, т.е. с увеличением времени на измерительную операцию.
Погрешности измерений подразделяются на методические, инструментальные, вычисления и погрешности оператора.
Методические погрешности (
) возникают из-за несовершенства метода измерений, неточности формул, применяемых для описания явлений, положенных в основу измерений. К ним относятся также погрешности, обусловленные влиянием средств измерений на объект, свойство которого изменяется.
Инструментальные (приборные, аппаратурные) погрешности (
)– это погрешности средств измерений, определяемые несовершенством средств измерений вследствие недостаточно высокого качества элементов, влиянием внешних условий, воздействием помех на входе, погрешностями изготовления и сборки средств измерений. Инструментальная погрешность индивидуальна для каждого средства измерений.
Погрешность оператора (субъективная, личная 
), в узком смысле – это погрешность отсчитывания, возникает вследствие индивидуальных особенностей (степень внимания, подготовленность) операторов, проводящих измерения. Эти погрешности практически отсутствуют при использовании автоматизированных средств измерений.
|
|
|
Таким образом, погрешность измерения представляет собой объединение этих составляющих 
.
По форме представления погрешности разделяются на абсолютные и относительные.
Абсолютная погрешность (
) измерений, выражаемая в единицах измеряемой величины, представляет разность между измеренным 
и истинным (действительным) значениями измеряемой величины 
.
Относительная погрешность (
) представляет отношение абсолютной погрешности к истинному (действительному) значению измеряемой величины 
. Обычно относительная погрешность выражается в процентах 
(3)
По характеру измерения физической величины погрешности средства измерения делятся на статические и динамические.
Статистическая погрешность (
) – это погрешность средств измерений в случае, когда измеряемая величина за время измерения не изменяется.
Причины возникновения систематических погрешностей весьма разнообразны: несовершенство используемых средств и методов измерений, неправильное расположение приборов в пространстве и по отношению друг к другу; влияние внешних факторов (температурных, гравитационных, радиационных и других полей) и др.
Систематические погрешности можно исключить или уменьшить, устранив причины их появления.
