Материал: Метрология и стандартизация в СПЦС. Поздышева О.В., Остапенко А.Г

обратной зависимостью. По точности измерения делят на три основные группы:

•измерения максимально возможной точности,

достижимой при существующем уровне развития науки и техники; это измерения, связанные с созданием и эксплуатацией эталонов, а также измерения, проводимые при научных исследованиях; для таких измерений необходима тщательная оценка погрешностей и анализ их источников;

•контрольно-поверочные и лабораторные измерения, к

которым, в частности, относятся метрологическая аттестация средств измерений, лабораторный анализ, экспертные измерения; погрешность таких измерений не должна превышать некоторого определенного уровня;

•технические измерения, при которых погрешность оценивают по метрологическим характеристикам средств измерений с учетом применяемого метода измерений.

Правильность измерений — это метрологическая характеристика, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результатов измерений.

Сходимость результатов измерений характеризует качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых повторно одними и теми же методами и средствами измерений и в одних и тех же условиях.

Воспроизводимость результатов измерений —

характеристика качества измерений физической величины, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами измерений, разными операторами, но приведенных к одним и тем же условиям.

Достоверность измерений определяется степенью

доверия к результату измерения и характеризуется вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных пределах, или в указанном интервале. Данный интервал в теории измерений называют

16

доверительным и между его границами с заданной

доверительной вероятностью

находится истинное значение хи оцениваемого параметра. В формуле (1.2) q —уровень значимости критерия ошибки (или уровень значимости ошибки); хн,, хв — нижняя и верхняя границы доверительного интервала.

Обычно измерения делят на достоверные и недостоверные в зависимости от того известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонения от истинных значений измеряемых величин.

Принцип измерений — совокупность физических явлений, на которых основаны измерения. Например, применение эффекта Холла для измерения мощности, эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения.

Метод измерений — совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Это достаточно общее определение на практике часто конкретизируют, относя его только к применяемым средствам измерения, например метод измерения частоты частотомером, напряжения — вольтметром, силы тока — амперметром и т. д.

Методика измерения — общий или поэтапный план проведения измерения — намеченный распорядок измерений, определяющий состав применяемых приборов, последовательность и правила проведения операций.

Объект измерения — это реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.

Математическая модель объекта — совокупность математических символов (образов) и отношений между ними, которая адекватно описывает свойства объекта измерения.

Алгоритм измерения — точное предписание о порядке выполнения операций, обеспечивающих измерение физической величины.

17

1.5. Шкалы измерений

Шкала физической величины – упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерения данной величины. Среди шкал следует выделить три основных типа: шкалы наименований, интервалов и абсолютные шкалы.

1.Шкала наименований (шкала классификации)

основана на приписывании объекту цифр (знаков), играющих роль простых имен. Нумерация объектов по шкале наименований осуществляется по принципу: «не приписывай одну и ту же цифру разным объектам». Поэтому с цифрами, используемыми только как специфические имена, нельзя проводить никаких арифметических действий.

2.Шкала интервалов (шкала разностей) отражает разность значений физической величины. К таким шкалам относятся, например, температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра. На температурной шкале Цельсия за начало отсчета разности температур принята температура таяния льда. Для удобства пользования шкалой Цельсия интервал между температурами таяния льда и кипения воды разделен на 100 равных интервалов — градусов.

3.Абсолютные шкалы имеют естественное однозначное определение единицы измерения и не зависят от принятой системы единиц измерения. Данные шкалы соответствуют относительным величинам: коэффициенту усиления, коэффициенту ослабления и т. д.

18

1.5.1.Типы отсчетных устройств

1.Шкала (аналоговый отсчет) и стрелка (указатель)

(рис. 1.1).

Рис. 1.2. Шкала и световой луч (указатель)

Примечание. Приборы со стрелочным указателем менее чувствительны, чем приборы со световым указателем.

3. Отсчетные устройства в виде цифрового дисплея. Представляют собой специальные индикаторные устройства (рис. 1.3), в котором под действием электрической величины возникает определенный визуальный эффект.

Отсчетное устройство

3,85

Рис. 1.3. Индикаторные устройства

19

4. Аналого-дискретный отсчет (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Аналого-дискретный отсчет

5. Комбинированный отсчет (рис. 1.5)

6.

Рис. 1.5. Комбинированный отсчет

1.6. Классификация измерений

Измерения весьма разнообразны, что объясняется множеством измеряемых величин, различным характером их изменения во времени, различными требованиями к точности измерений и т. д. В связи с этим измерения классифицируют по различным признакам.

Виды измерений

Виды измерений отделяются физическим характером измеряемой величины, требуемой точностью измерения, необходимой скоростью измерения, условиями и режимом измерений и пр. На рис. 1.6 представлена достаточно обобщенная классификация, из которой следует, что

20