Метрология, Стандартизация и сертификация Автор: к.т.н., доцент каф. СТЭА Чубенко Елена Филипповна
реклама
Владивостокский Государственный Университет Экономики и Сервиса Кафедра Сервиса и Технической Эксплуатации Автомобилей Метрология, Стандартизация и сертификация Автор: к.т.н., доцент каф. СТЭА Чубенко Елена Филипповна 2009 Дидактическая единица ГОС • Погрешности измерений, обработка результатов, выбор средств измерений 2 Тема 5 Погрешности измерений, их классификация 3 План занятия • 1. Точность измерений • 2. Погрешности измерений • 3. Нормирование погрешностей и формы представления результатов измерений 4 Введение • Целью занятия является изучение основных понятий и определений теории определения погрешностей измерений • Материал занятия содержит основные определения и расчетные формулы для нахождения основных видов погрешностей измерений 5 Ключевые понятия • 1. Погрешность • 2. Точность измерения 6 • При практическом использовании тех или иных измерений важно оценить их точность • Термин "точность измерений", т. е. степень приближения результатов измерения к некоторому действительному значению, не имеет строгого определения и используется для качественного сравнения измерительных операций • Для количественной оценки используется понятие "погрешность измерений" (чем меньше погрешность, тем выше точность). Оценка погрешности измерений — одно из важных мероприятий по обеспечению единства измерений 7 • Погрешности измерений классифицируются по форме числового выражения и по закономерностям проявления • • • • По форме числового выражения погрешности бывают 1. абсолютные 2. относительные 3. приведенные • Погрешность измерения ΔХизм - это отклонение результата измерения Х от истинного (действительного) Хи(Хд) значения измеряемой величины ΔХизм = Х - Хд 8 • Абсолютная погрешность определяется Δ = Х – Хд Относительная погрешность определяется Δ= 100 % X Приведенная погрешность определяется 100 % XN 9 • • • • По закономерностям проявления погрешности разделяются 1. Случайные 2. Систематические 3. Грубые промахи • • • • • • Случайные погрешности в свою очередь делятся 1. Предельные 2. Среднеквадратические (стандартные) 3. Вероятные 4. Средние 5. Средние арифметические 10 • • • • • • Систематические подразделяются 1. По виду источника 2. Методические 3. Инструментальные 4. Субъективные 5. По характеру проявления • По характеру проявления в свою очередь делятся • 1. Постоянные, условно постоянные и безусловно постоянные • 2. Переменные, прогрессирующие, периодические, изменяющиеся по сложному закону и динамические 11 Нормирование погрешностей и формы представления результатов измерений 12 • Основные задачи нормирования погрешностей заключаются в выборе показателей, характеризующих погрешность, и установлении допускаемых значений этих показателей. Решение этих задач определяется целью измерений и использованием результатов • Если речь идет о контроле в пределах допуска и нет информации о законах распределения параметра и погрешности, то достаточно ограничиться доверительным интервалом с доверительной вероятностью. Эти показатели должны сопровождать результаты измерений тогда, когда дальнейшая обработка результатов не предусмотрена 13 • Для оценки погрешностей измерений необходимо: • 1. установить вид модели погрешности с ее характерными свойствами; • 2. определить характеристики этой модели; • 3. оценить показатели точности измерений по характеристикам модели • При установлении модели погрешности возникают типовые статистические задачи: оценка параметров закона распределения, проверка гипотез, планирование эксперимента и др. 14 • В соответствии с МИ 1317—86 точность измерения должна выражаться одним из способов: • интервалом, в котором с установленной вероятностью находится суммарная погрешность измерения; • интервалом, в котором с установленной вероятностью находится систематическая составляющая погрешности измерений; • стандартной аппроксимацией функции распределения случайной составляющей погрешности измерения и средним квадратическим отклонением случайной составляющей погрешности измерения; • стандартными аппроксимациями функций распределения систематической и случайной составляющих погрешности измерения и их средними квадратическими отклонениями и функциями распределения систематической и случайной составляющих погрешности измерения 15 • Числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности Δ • При отсутствии данных о виде функций распределения составляющих погрешности результата и необходимости дальнейшей обработки результатов или анализа погрешностей результаты измерений представляют в форме α, σ, n, Δс • Если вычислены границы неисключенной систематической погрешности, то следует дополнительно указать доверительную вероятность 16 Заключение • В данном разделе подробно рассмотрены погрешности измерений и их классификация, приведены основные расчетные зависимости 17 Вопросы для самопроверки • • • • • • • 1. Что такое погрешность измерения? 2. Какие виды погрешностей существуют? 3. Что такое точность измерения? 4. Какие погрешности бывают по форме числового выражения? 5. Что такое относительная погрешность? 6. Что такое приведенная погрешность? 7. В чем заключаются основные задачи нормирования погрешностей? 18 Рекомендуемая литература • Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004 • Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. – 8-е изд. – Л.: Политехника, 2001 • Cергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Уч. Пособие. – М.: Логос, 2008 • Федеральный закон РФ “О техническом регулировании” от 27.12.2002 № 184-ФЗ • Закон РФ “Об обеспечении единства измерений” от 27.04.93 № 4871-1 (2003) • ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основные отклонения 19
