Материал: 1188

ВЫЯВЛЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

ПЕРВИЧНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

Омск ● 2009

2009

УДК 519.233.4:531.7(072)

ББК 30.10 я 73

Рецензент канд. техн. наук, доц. С. М. Ломов

Работа одобрена научно-методическим советом специальностей 220501 «Управление качеством», 200503 «Стандартизация и сертификация» в качестве методических указаний для студентов специальностей 220501 «Управление качеством», 200503 «Стандартизация и сертификация»

Выявление и исследование первичных погрешностей измерительного прибора: Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Общая теория измерений» / Сост. Н.Н. Чигрик. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2009. – 16 с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине «Общая теория измерений» для студентов дневной формы обучения специальности 200501 «Управление качеством», позволяют приобрести профессиональные практические навыки по экспериментальной оценке погрешностей измерительных приборов в виде непрерывной функции способом наименьших квадратов, способствуют закреплению знаний теоретического курса дисциплины. Составлены в соответствии с действующей нормативно-технической документацией и учебной программой.

Табл. 1. Ил. 2. Библиогр.: 10 назв.

© Составитель Н.Н. Чигрик, 2009

Введение

Учет и устранение первичных погрешностей составляет важнейшую задачу каждого точного измерения. В действительности полностью исключить систематические погрешности невозможно, поскольку всегда остаются какие-то неисключенные остатки. Многие измерения выполняются без специальных мер для исключения систематических погрешностей, так как либо априори известно, что они достаточно малы, либо условия измерений не позволяют их устранить. При выборе необходимой точности универсальных измерительных средств обычно учитывают приводимую в стандартах или нормативных материалах погрешность, которая регламентируется, как правило, одним предельным значением. Это значение соответствует максимальной по абсолютной величине погрешности показания прибора в пределах диапазона измерений. Однако в условиях эксперимента у применяемых средств измерений могут возникнуть дополнительные погрешности из-за влияния внешних факторов, например температуры окружающей среды, внешнего магнитного поля, из-за неправильной установки прибора, в частности вертикальной или наклонной установки прибора, который должен устанавливаться горизонтально. Если бы погрешность прибора была представлена в виде непрерывной функции от значения измеряемой величины, то область применения приборов была бы значительно расширена, т.к. при измерениях можно было бы использовать участки шкалы с наименьшей погрешностью или вводить поправки в результаты измерений.

Иногда неисключенные остатки систематических погрешностей относят к случайным погрешностям на том основании, что их значения нам неизвестны. Относя погрешности к систематическим или случайным, нужно ориентироваться на их свойства, а не на то, известны их значения или нет, поэтому в результате измерения неисключенный остаток систематической погрешности остается систематической погрешностью. Например, при измерении сопротивления резистора вносится поправка на влияние температуры. Систематическая погрешность была бы устранена, если бы были точно известны температурные коэффициенты резистора и температура. И то и другое известно с ограниченной точностью,

поэтому полностью данную погрешность устранить невозможно, останется ее неисключенный остаток. При этом он может быть малым или большим и его можно оценить, но его действительное значение остается неизменным. Тем не менее эта остаточная погрешность имеет какое-то определенное значение, остающееся постоянным при повторении измерения в тех же условиях, и поэтому является систематической [1 – 4].

Устраненные погрешности – уже не погрешности. Под систематической погрешностью измерения понимают и неисключенный остаток систематической погрешности, если им нельзя пренебречь.

Достаточно часто в погрешность результата измерения входит ряд неисключенных остатков систематических погрешностей, при исследовании погрешности результата измерения необходимо учитывать их совместное действие.

1. Содержание лабораторной работы

Цели работы: приобретение профессиональных практических навыков по калибровке, т.е. по экспериментальной оценке погрешностей измерительных преобразователей и измерительных приборов, закрепление знаний теоретического курса дисциплины «Общая теория измерений».

Задачи, поставленные для выполнения работы:

– определить погрешность рычажного микрометра в виде непрерывной функции от входного сигнала;

–рассчитать и построить график полученной функции;

–рассчитать отклонение шага микровинта микрометра и отклонение от перпендикулярности измерительных поверхностей микровинта и подвижной пятки к оси микровинта.

Основные правила выполнения высокоточных измерений [3]:

1) знать принцип действия и устройство прибора, владеть информацией о теоретических основах точности измерений;

2) готовить прибор к измерениям, т.е. проверять крепление измерительных наконечников; уменьшать люфт и зазоры в подвижных регулируемых соединениях до минимальных значений, не вызывающих увеличения измерительного усилия, смазывать их индустриальным маслом; крепить прибор в стойке за утолщение