Нормированная допускаемая погрешность
Оценить погрешность измерений можно только расчетным путем. Но на практике часто для удобства поступают так, чтобы каждый раз не вычислять погрешность, для нее заранее регламентируют норму на допускаемую погрешность при фиксированных условиях измерений и периодически при поверке осуществляют подтверждение соответствия СИ нормированным показателям точности.
Нормированная допускаемая погрешность измерений – это заранее установленный (нормированный) интервал, в котором разность между будущим измеренным значением величины и ее истинным значением окажется с вероятностью 1. В документации на СИ и МВИ ее выражают допускаемой погрешностью. Вероятность при этом не указывается и считается равной 1 по умолчанию.
В концепции неопределенности аналогом нормированной погрешности является целевая неопределенность – верхняя граница неопределенности измерений, заранее установленная, исходя из предполагаемого использования результатов измерений.
Случайную погрешность измерений нормируют редко, но иногда ее экспериментальная оценка может быть получена до выполнения будущего однократного измерения.
Следует отметить, что для совокупности измерений, выполняемых по одной и той же стандартной методике, возможно применение приписанной максимальной погрешности при вероятности менее 1.
Состояние измерений, при которых оцененные погрешности не выходят за нормированные пределы, является одним из условий обеспечения единства измерений.
|
|
|
При представлении результата измерений с использованием допускаемой погрешности выход измеряемой величины за границы нормированного интервала не предполагается.
Чтобы это требование выполнялось с вероятностью 1, полученная при поверке оценка поправки не должна превышать разности между допускаемой погрешностью поверяемого СИ и допускаемой погрешностью эталона.
Таким образом, технические измерения выполняются при условии, когда в течение установленного межповерочного интервала реальные оцененные погрешности всегда надежно остаются меньше допускаемой погрешности с вероятностью 1.
На рисунке 11 изображена числовая ось измеряемой величины В, на которой показано измеренное значение и условно отмечена (якобы известная) измеряемая величина как имеющая наименее вероятное значение.
| В |
| Оценка погрешности при Р = 0,95 |
| Допускаемая погрешность при Р=1 |
| Измеренное значение величины В |
| Измеренное значение величины В |
| Измеренное значение величины В |
| Наименее вероятное значение измеря-емой величины В |
|
|
|
Рис. 11 – Графическое отображение измеренного значения величины
с оцененной и допускаемой погрешностью
Полосками указаны вычисленные оценки абсолютной погрешности (короткая полоска) и нормированная допускаемая абсолютная погрешность измерений (длинная полоска).
Вычисленная оценка суммарной погрешности на числовой оси отражается двумя точками, симметричными относительно измеренного значения.
Указывается также вероятность в долях единицы, например, общепринятое рекомендуемое значение Р = 0,95. Такая оценка вычисляется по отдельным составляющим погрешности в соответствии с принятой «методикой измерений».
Допускаемая погрешность не вычисляется, а нормируется (устанавливается) до выполнения технических измерений.
На рисунке 11 видно, что допускаемая погрешность может быть сколь угодно больше оцененной погрешности и измеряемая величина всегда находится в этих допускаемых границах с вероятностью 1. Видно также, что измеряемая величина может не оказаться в вычисленном для нее интервале.
Основным отличительным признаком оцененной и нормированной погрешности являются разные показатели вероятности: для оценки погрешности он меньше 1; для нормированной погрешности он равен 1.
|
|
|
Для сравнения условные обозначения и определения «оцененной погрешности» и допускаемой «нормированной погрешности» измерений или средств измерений с их отличительными особенностями сведены в таблице 2.
При упоминании слова «погрешность» приходится всегда уточнять, о чем идет речь – о вычисленной оценке или о нормированной допускаемой погрешности.
Таблица 2 – Сравнение оцененной и нормированной погрешности
| Вид измерений | Форма представления погрешности | Обозначение абсолютной погрешности | Определение погрешности в зависимости от вероятности |
| Лабораторные | Оценка абсолютной погрешности | 
| Вычисленный при заданной доверительной вероятности интервал, в котором могла бы оказаться разность между измеренным и истинным значением измеряемой величины (после выполнения измерений). |
| Технические | Допускаемая абсолютная погрешность | 
или
| Установленный нормативным документом интервал, в котором будущая разность между измеренным и истинным значением измеряемой величины окажется с вероятностью 1. |
Если в результате измерений указана доверительная вероятность, это означает, что речь идет о вычисленной оценке погрешности. Если доверительная вероятность не указана, то погрешность нормирована и указана для вероятности Р = 1 по умолчанию.
|
|
|
Таким образом, вычисленные погрешности следует рассматривать как случайные величины, так как они принимают разные вычисленные значения при каждой новой реализации измерительного процесса.
Нормированные погрешности – это не случайные величины, они не вычисляются и, соответственно, не меняются при повторных измерениях.
Для нормированной допускаемой погрешности в документации бессмысленно указывать более двух значащих цифр. При нормировании погрешности СИ следует, по возможности, обходиться одной значащей цифрой.
Таким образом, СИ должны периодически подвергаться поверке, то есть контролю выполнения условия, чтобы их оцененная погрешность всегда была меньше допускаемой (нормированной) погрешности с вероятностью 1.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 890; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!