Основные понятия, термины и определения
Развитие большинства направлений науки и техники тесно связано с прогрессом в области измерений. Исключительно важное значение измерений подчёркивали выдающиеся учёные, работавшие в самых различных областях фундаментальных и прикладных исследований.
Г. Галилей: «Измеряй всё доступное измерению и делай измеряемым всё пока недоступное ему».
Д.И. Менделеев: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять, точная наука немыслима без меры».
Кельвин: «Каждая вещь известна лишь в той степени, в какой её можно измерить».
С философской точки зрения измерения являются одним из основных эмпирических методов познания.
Измерением,в соответствии с ГОСТ [1], .называется нахождение размера физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.
Физическая величина- это свойство, в качественном отношении общее для множества объектов и индивидуальное в количественном. Например, индуктивность – это свойство создавать магнитное поле при протекании тока. В число семи основных физических величин системы СИ входит лишь одна электрическая – сила тока. Остальные являются производными физическими величинами.
Таким образом, измеряются физические величины, а определяются значения, т.е. размеры физических величин. Фразы: «измерить действующее значение напряжения» и «определить напряжение» некорректны.
Размерностью физической величины называется формула, позволяющая определить производную физическую величину через основные. Например, размерностью электрического заряда является следующая формула: [Q] = [I] [T].
|
|
|
Единица физической величины – физическая величина, размеру которой условно присвоено значение 1.
Первый постулат теории измерений:«Существует истинное значение физической величины».
Второй постулат теории измерений:«Истинное значение экспериментально определить невозможно».
Точность измерения – показатель, характеризующий близость результата измерений к истинному значению физической величины.
Погрешность измерения – разность между истинным значением и результатом измерения физической величины.
Средства измерения – технические средства, с помощью которых производятся измерения, обладающие нормированными метрологическими характеристиками.
Классификация измерений
В зависимости от способа получения результата прямые и косвенные:
Прямыми называются измерения, результат которых получается непосредственно из опытных данных (измерение тока амперметром).
Косвенныминазываются измерения, при которых искомая величина непосредственно не измеряется, а находится в результате расчёта по известным формулам.
|
|
|
В зависимости от совокупности приёмов использования принципов и средств измерений все методы измерений делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения.
Метод непосредственной оценки– измеряемая величина определяется непосредственно по отсчётному устройству измерительного прибора прямого действия (измерение тока амперметром).
Метод сравнения– измеряемая величина сравнивается с известной (например: измерение сопротивления путём сравнения его с мерой сопротивления – образцовой катушкой сопротивления). Метод сравнения подразделяют на нулевой, дифференциальный и замещения.
Нулевой – измеряемая и известная величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, доводя его показания до нуля (например: измерение электрического сопротивления уравновешенным мостом).
Дифференциальный – прибор сравнения измеряет разность между измеряемой и известной величиной.
Метод замещения– измеряемая величина заменяется в измерительной установке известной величиной.
Классификация погрешностей измерений
|
|
|
Результаты измерения физической величины дают лишь приближённое её значение вследствие целого ряда причин. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называется погрешностью измерения.
Различают абсолютную и относительную погрешность.
Абсолютная погрешность измерения равна разности между результатом измерения Аи и истинным значением измеряемой величины А:
ΔА = Аи – А.
Оценить погрешность можно путём сравнения показаний применяемого образцового приборов.
Относительная погрешность измерения δА представляет собой отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины, выраженное в %:
%
В практике электроизмерений часто пользуется термином «приведённая относительная погрешность». Это отношение абсолютной погрешности к определённому значению измеряемой величины, например, к номинальному или к максимальному значению предела измерений.
По закону изменения различают систематические и случайные погрешности.
Систематическиелибо не изменяются во времени, либо изменяются по детерминированным законам. Их влияние на результат измерения. в принципе, можно устранить путём введения поправок.
|
|
|
Случайные, являясь результатом действия множества неизвестных факторов, изменяются случайным образом. Их можно минимизировать, но нельзя полностью устранить.
Кроме систематических и случайных погрешностей по названному признаку различают. так называемые, промахи и грубые погрешности. Это такие погрешности, которые существенно превышают оправдываемые объективными условиями проведения измерения систематические и случайные погрешности. Причиной промаха обычно является ошибка наблюдателя. Наиболее характерными промахами являются следующие:
- неправильный отсчет по шкале измерительного прибора;
- ошибочная запись результата;
- неверные показания, связанные с неправильным подключением средств измерений.
Грубые погрешности являются результатом кратковременных неисправностей аппаратуры либо внезапных кратковременных изменений условий проведения измерения. Особенно сильное воздействие на результат измерений промахи и грубые погрешности могут оказать при малом числе наблюдений.
По изменению измеряемой величины во времени различают статические (для постоянных величин) и динамические погрешности.
Погрешности средств измерений делят на основные и дополнительные.
Основные имеют место при эксплуатации средств измерений в нормальных условиях.
Дополнительные – при отклонении от нормы. Распространённые причины возникновения дополнительных погрешностей: неправильная установка прибора (горизонтальная, вместо вертикальной); влияние параметров внешней среды (влажности, температуры и т.п.); влияние внешних электромагнитных полей.
ЛЕКЦИЯ 2.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1114; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!