خطای اضافی و محاسبه آن. خطاهای اصلی و اضافی

در نتیجه تاثیر تعداد زیادیعوامل مؤثر بر ساخت و عملکرد ابزارهای اندازه گیری، قرائت ابزارها با مقادیر واقعی مقادیر اندازه گیری شده توسط آنها متفاوت است. این انحرافات خطای ابزار اندازه گیری را مشخص می کند. خطاهای MI، بر خلاف خطاهای اندازه گیری، ماهیت فیزیکی متفاوتی دارند، زیرا به MI مربوط می شوند که اندازه گیری با آن انجام می شود. آنها فقط هستند بخشی جدایی ناپذیرخطاهای اندازه گیری

طبقه بندی خطاهای ابزار اندازه گیری بسته به ویژگی های مختلف:

در مفاهیم مطلق, نسبت فامیلی, نظامو تصادفیخطاها همان معنایی دارند که در مفهوم خطاهای اندازه گیری وجود دارد.

خطا کاهش یافته استابزار اندازه گیری برابر است با نسبت خطای مطلقدستگاه ΔX به مقداری نرمال کننده XN:

γ = ΔX/XNیا γ = 100% ΔХ/XN .

بنابراین، خطای کاهش یافته نوعی است خطای مربوطهدستگاه به عنوان یک مقدار عادی XNمحدوده اندازه گیری، حد بالای اندازه گیری، طول مقیاس و غیره را بپذیرید.



خطای اساسی- خطای ابزار اندازه گیری مورد استفاده در شرایط عادی. در طول عملیات MI در تولید، انحرافات قابل توجهی از شرایط عادی رخ می دهد که باعث خطاهای اضافی می شود.

شرایط عادی برای اندازه گیری های خطی عبارتند از:

درجه حرارت محیط 20 درجه سانتی گراد

فشار اتمسفر 101325 Pa (760 میلی متر جیوه)

رطوبت نسبی هوای محیط 58%

شتاب سقوط آزاد 9.8 متر بر ثانیه

جهت خط و صفحه اندازه گیری افقی است

سرعت نسبی حرکت محیط هوای خارجی برابر با صفر است.

در مواردی که از ابزار اندازه گیری برای اندازه گیری یک کمیت ثابت یا متغیر با زمان استفاده می شود، از مفاهیم برای توصیف آن استفاده می شود. ایستاو پویابه ترتیب خطاها خطای دینامیکی به عنوان تفاوت بین خطای اندازه گیری در حالت پویا و خطای استاتیک آن، برابر با مقدار در تعریف می شود. این لحظهزمان. خطاهای دینامیکی به دلیل خواص اینرسی ابزارهای اندازه گیری به وجود می آیند.

برای در نظر گرفتن وابستگی خطای ابزار اندازه گیری به مقدار کمیت اندازه گیری شده، به ترتیب از مفهوم توابع تبدیل اسمی و واقعی استفاده می شود. Y = fn(X) و Y = fp (X).

تابع تبدیل رتبه بندی شدهبه دستگاه اندازه گیری اختصاص داده شده است، در گذرنامه آن نشان داده شده است و هنگام انجام اندازه گیری استفاده می شود.

تابع تبدیل واقعینام یک نمونه خاص از SI از یک نوع معین را نام ببرید.

تابع تبدیل واقعی دارای انحراف از تابع اسمی است و با مقدار کمیت اندازه گیری شده مرتبط است. خطای سیستماتیک به عنوان تابعی از مقدار اندازه گیری شده را می توان به عنوان مجموع خطای مدار، تعیین شده توسط نمودار بلوکیابزار اندازه گیری و خطاهای تکنولوژیکی ناشی از اشتباهات در ساخت عناصر آن. خطاهای تکنولوژیکی معمولاً به دو دسته افزایشی، ضربی، پسماند و خطی تقسیم می شوند.

خطای افزایشی(با اضافه به دست می آید)، یا خطای صفر،خطا نامیده می شود که برای تمام مقادیر کمیت اندازه گیری شده ثابت می ماند.

خطای ضربی(از ضرب به دست می آید)، یا خطای حساسیت SI با تغییر در مقدار اندازه گیری شده به صورت خطی افزایش یا کاهش می یابد . در بیشتر موارد، اجزای افزایشی و ضربی به طور همزمان وجود دارند.

خطای هیسترزیس،یا خطای معکوس،در اختلاف بین تابع تبدیل واقعی با افزایش (سکته مغزی رو به جلو) و کاهش (سکته مغزی معکوس) مقدار اندازه گیری شده بیان می شود. اگر موقعیت نسبی توابع تبدیل اسمی و واقعی ابزار اندازه گیری ناشی از غیر خطی بودن باشد، این خطا نامیده می شود. خطای خطی.

AT نقاط مختلفمحدوده ابزار اندازه گیری، خطا می تواند مقادیر متفاوتی داشته باشد. در این مورد، لازم است که حدود خطاهای مجاز، یعنی. محدودیت هایی را تعیین کنید که خطا نباید در حین ساخت یا در حین کار فراتر رود. برای این کار از کلاس دقت SI استفاده می شود.

کلاس دقت- این یک مشخصه تعمیم یافته است که با محدودیت خطاهای اساسی و اضافی مجاز و همچنین سایر ویژگی هایی که بر دقت تأثیر می گذارد تعیین می شود ، مقادیری که در استانداردهای انواع خاصی از ابزار اندازه گیری تعیین شده است.

روش‌های ایجاد کلاس‌های دقت در GOST 8.401 «GSI» آمده است. کلاس های دقت ابزار اندازه گیری الزامات کلی". این استاندارد در مورد ابزار اندازه گیری که استانداردهای جداگانه ای برای اجزای سیستماتیک و تصادفی ارائه شده است، و همچنین برای ابزارهای اندازه گیری که توابع تأثیر اسمی برای آنها عادی شده است، اعمال نمی شود و اندازه گیری ها بدون اعمال اصلاحات برای کمیت های تأثیرگذار انجام می شود. کلاس های دقت برای ابزارهای اندازه گیری که خطای دینامیکی برای آنها ضروری است ایجاد نشده است.

کلاس دقت نشانگر مستقیم دقت اندازه گیری نیست، زیرا دقت اندازه گیری به روش و شرایط اندازه گیری نیز بستگی دارد.

بسته به نوع خطای ابزار اندازه گیری، روش های مختلفی برای عادی سازی خطا وجود دارد.

اگر خطای افزایشی SI بر خطای ضربی غالب باشد، به ترتیب عادی سازی خطاهای مطلق یا کاهش یافته راحت تر است:

ΔΧ = ±α Δ X/XN = ± p.

نرمال سازی با خطای مطلق اجازه مقایسه ابزار با دامنه های اندازه گیری متفاوت از نظر دقت را نمی دهد، بنابراین مرسوم است که خطای کاهش یافته را عادی سازی کنیم، در جایی که R -عدد مثبت انتزاعی انتخاب شده از سری

(1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6) 10* = 1، 0، - 1، - 2، و غیره)؛

XN- مقدار نرمال کننده برابر با مقدار نهایی مقیاس دستگاه، محدوده اندازه گیری یا طول مقیاس، در صورت غیر خطی بودن.

اگر خطای ضربی بر خطای افزایشی غلبه داشته باشد، حد خطای نسبی مجاز عادی می شود:

δ = ∆X/XN=± q،

جایی که qیک عدد مثبت انتزاعی است که از سری داده شده برای آن انتخاب شده است آر.

با تجلی همزمان خطاهای افزایشی و ضربی، حد خطاهای نسبی یا مطلق عادی می شود که به ترتیب توسط فرمول ها تعیین می شود:

,

جایی که Hk- ارزش پایانی مقیاس ابزار؛ باو داعداد مثبتی هستند که از سری های داده شده برای آن انتخاب شده اند R; Xism- مقدار کمیت اندازه گیری شده در ورودی (خروجی) ابزار اندازه گیری یا تعداد تقسیمات شمارش شده در مقیاس. آو باعداد مثبت، مستقل از Xmeas.

تعیین کلاس های دقت در اسناد و ابزار اندازه گیری در جدول آورده شده است.

اگر حدود خطای مجاز وسایل اندازه گیری به صورت نمودار، جداول یا به صورت پیچیده مشخص شود، کلاس های دقت با اعداد رومی یا حروف بزرگالفبای لاتین.



تنظیم و کالیبراسیون ابزار اندازه گیری

در اغلب موارد، در یک دستگاه اندازه گیری (مبدل)، می توان چنین عناصری را پیدا کرد یا برای آنها فراهم کرد که تغییر پارامترهای آن به طور محسوسی بر خطای سیستماتیک آن، عمدتاً خطای مدار، خطاهای افزایشی و ضربی تأثیر می گذارد.

در حالت کلی، طراحی دستگاه اندازه گیری باید دو گره تنظیم را ارائه دهد: تنظیم صفرو تنظیم حساسیت. با تنظیم صفر تاثیر خطای افزایشی که برای هر نقطه از مقیاس ثابت است کاهش می یابد و با تنظیم حساسیت خطاهای ضربی کاهش می یابد که با تغییر مقدار اندازه گیری شده به صورت خطی تغییر می کند. با تنظیم صحیح صفر و حساسیت، تاثیر خطای مدار ابزار نیز کاهش می یابد. علاوه بر این، برخی از دستگاه ها مجهز به دستگاه هایی برای تنظیم خطای مدار(سنجه های فنری).

به این ترتیب، تنظیم ابزارهای اندازه گیریمجموعه ای از عملیات با هدف کاهش خطای اساسی به مقادیر مربوط به حدود مقادیر مجاز آن، با جبران مولفه سیستماتیک خطای ابزار اندازه گیری، یعنی. خطاهای طرح، خطاهای ضربی و افزایشی.

فارغ التحصیلی نامیده می شودفرآیند علامت گذاری مقیاس های ابزار اندازه گیری و همچنین تعیین مقادیر کمیت اندازه گیری شده مربوط به علائم قبلاً علامت گذاری شده برای تهیه منحنی ها یا جداول کالیبراسیون.

روش های کالیبراسیون زیر وجود دارد:

- استفاده از ترازوهای استاندارد (چاپی)که از قبل مطابق با معادله مشخصه استاتیک یک دستگاه ایده آل ساخته شده اند.

- فارغ التحصیلی فردی از ترازو. کالیبراسیون جداگانه ترازوها در مواردی انجام می شود که مشخصه استاتیکی دستگاه غیر خطی یا نزدیک به خطی باشد، اما ماهیت تغییر در خطای سیستماتیک در محدوده اندازه گیری به طور تصادفی از دستگاهی به دستگاه دیگر از این نوع تغییر می کند. که تعدیل خطای اصلی را تا حدود مقادیر مجاز آن کاهش ندهد. کالیبراسیون فردی به ترتیب زیر انجام می شود. روی یک ابزار از پیش تنظیم شده، یک صفحه با علامت هایی نصب شده است که هنوز اعمال نشده است. مقادیر متوالی اندازه گیری شده از چندین مقدار از پیش تنظیم شده یا انتخاب شده به دستگاه اندازه گیری داده می شود. روی صفحه، قرار دادن علائم مربوط به موقعیت های اشاره گر در این مقادیر اندازه گیری شده، و فواصل بین علامت ها به قسمت های مساوی تقسیم می شوند. با فارغ التحصیلی انفرادی خطای سیستماتیکدر کل محدوده اندازه گیری کاهش می یابد و در نقاط به دست آمده در حین کالیبراسیون به مقدار می رسد برابر با خطاسکته مغزی معکوس؛

- فارغ التحصیلی مقیاس مشروط. شرطی مقیاسی است مجهز به برخی تقسیمات مشروط به طور مساوی، به عنوان مثال، از طریق یک میلی متر یا یک درجه زاویه ای. درجه بندی مقیاس عبارت است از تعیین، با استفاده از اندازه گیری های نمونه یا ابزار اندازه گیری، مقادیر کمیت اندازه گیری شده مربوط به برخی از علائم مشخص شده روی آن. در نتیجه، وابستگی تعداد تقسیمات مقیاس عبور شده توسط اشاره گر به مقادیر مقدار اندازه گیری شده تعیین می شود. این وابستگی در قالب یک جدول یا نمودار ارائه می شود. در صورت لزوم، از خطای معکوس خلاص شوید. فارغ التحصیلی برای سکته مغزی به جلو و معکوس به طور جداگانه انجام می شود.

اصلیخطای ابزاری با توجه به کلاس دقت SI یافت می شود. به عنوان مثال، در شرایط عادی، یک ولت متر الکترومغناطیسی پانلی با کلاس دقت 1.5 (به عنوان مثال، دارای محدودیت خطای کاهش یافته اصلی γ p، که از ± 1.5٪ تجاوز نمی کند) با محدوده مقادیر اندازه گیری شده 0 ... 300 ولت (مقدار عادی سازی ایکس n = 300 ولت) نتیجه اندازه گیری مقدار موثر ولتاژ U= 220 V. تعیین مقادیر محدود کننده Δ مطلق و نسبی خطاهای ابزاری نتیجه اندازه گیری لازم است. U.

اجازه دهید مقدار محدود کننده اصلی را تخمین بزنیم مطلقخطاهای Δ:

Δ = γ ایکس k / 100 \u003d ± 1.5 300 / 100 \u003d ± 4.5 ولت.

مقدار محدود پایه نسبت فامیلیخطاهای δ:

δ = Δ100/U = 4.5 ± 100/220 ≈ ± 2.0%.

محاسبه کل خطای نتیجه اندازه گیری در حالت کلی شامل یافتن حداکثر تعداد ممکن اجزا (اصلی، اضافی، روش شناختی، تعامل و غیره) است.

اضافیخطا در حین کارکرد MI (به ویژه دستگاه) نه در شرایط عادی، بلکه در شرایط عملیاتی رخ می دهد، زمانی که یک یا چند کمیت تأثیرگذار فراتر از منطقه است. مقادیر نرمال(اما در محدوده عملیاتی هستند).

کمیت تاثیر گذار(BB) چنین کمیت فیزیکی β است که در این آزمایش اندازه گیری نمی شود، اما بر نتیجه اندازه گیری یا تبدیل تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، در آزمایشی برای اندازه گیری جریان در مدار الکتریکیبرخی مقادیر فیزیکی دیگر (دمای محیط، فشار اتمسفر، رطوبت نسبی، الکتریکی و میدانهای مغناطیسی، ولتاژ منبع تغذیه SI) بر مقادیر تأثیر می گذارد. البته اگر دمای محیط را اندازه گیری کنیم، دما در این آزمایش مقدار اندازه گیری شده است.

کمیت های تأثیرگذار در حالت کلی می تواند در محدوده های نسبتاً وسیعی متفاوت باشد. هنگام ارزیابی عملکرد MI تحت شرایط مختلف محیطی، سه حوزه متمایز می شوند مقادیر ممکن VV:

مساحت مقادیر طبیعی مواد منفجره (در عین حال، ارزش مواد منفجره در محدوده مقادیر از پیش تعیین شده - نرمال است).

محدوده مقادیر عملیاتی مواد منفجره (در عین حال، ارزش مواد منفجره در محدوده مقادیر عملیاتی آن است).

محدوده مقادیر مواد منفجره، که در آن ذخیره سازی یا حمل و نقل SI امکان پذیر است.

از نقطه نظر ارزیابی خطاهای ابزاری، ما فقط به دو حوزه اول علاقه مندیم (شکل 1.11). محدوده مقادیر نرمال BB معمولاً به صورت متقارن نسبت به مقدار اسمی β 0 محدوده β 1 ... β 2 تنظیم می شود. در این محدوده از مقادیر احتمالی VV، شرایط استفاده از MI نرمال (NU) در نظر گرفته می شود و تنها خطای اصلی MI رخ می دهد.

برنج. 1.11. مقادیر کمیت تأثیرگذار، شرایط استفاده و خطاهای ابزار اندازه گیری.

محدوده عملیاتیطیف وسیع تری از تغییرات احتمالی در ماده منفجره نامیده می شود که در آن SI می تواند به طور معمول استفاده شود. مرزهای این محدوده به ترتیب توسط β n پایین و β بالا در مقادیر محدود BB تعیین می شود. در این محدوده از مقادیر VV، شرایط استفاده از SI کار (RU) نامیده می شود و در این حالت نه تنها خطای اصلی، بلکه یک خطای اضافی نیز رخ می دهد. بنابراین، هنگام کار در شرایط عملیاتی، اما خارج از شرایط عادی، کل خطای ابزاری از قبل از اجزای اصلی و اضافی تشکیل شده است.

به عنوان مثال، برای مهمترین VV در تقریبا تمام آزمایشات اندازه گیری - دمای محیط - محدوده مقادیر نرمال (برای روسیه) و بنابراین، شرایط عادی برای استفاده از SI در اکثر آزمایش های اندازه گیری فنی معمولی (20±5) است. ) °С یا (2±20) درجه سانتیگراد .

مناطق مقادیر نرمال ثابت نیستند، اما به ویژگی های اندازه گیری های انجام شده، کمیت های اندازه گیری شده و کلاس های دقت SI بستگی دارند. به عنوان مثال، هرچه SI دقیق تر باشد، محدوده مورد نیاز دماهای معمولی باریک تر است. برای معیارهای مقاومت الکتریکی با بالاترین کلاس دقت (0.0005؛ 0.001؛ 0.002)، انحراف دمای مجاز از مقدار اسمی به ترتیب ± 0.1 درجه سانتیگراد است. ± 0.2 درجه سانتیگراد؛ ± 0.5 درجه سانتیگراد. برای دستگاه های خارجی، دمای اسمی اغلب 23+ درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود.

مناطق مقادیر نرمال VV در اندازه گیری های ویژه به طور جداگانه در شرح MI یا در روش های اندازه گیری مشخص می شوند.

محدوده شرایط عملیاتی برای ابزارهای اندازه گیری برای اهداف مختلف متفاوت است. فرض کنید، برای SI کاربرد آزمایشگاهی می تواند محدوده دمایی 0 ... + 40 درجه سانتیگراد باشد.

برای کاربردهای صنعتی SI، دامنه مقادیر عملیاتی مواد منفجره بیشتر از مثلاً برای آزمایشگاه SI است. تجهیزات اندازه گیری برای مقاصد نظامی دارای دامنه وسیع تری از مقادیر عملیاتی مواد منفجره است.

شرایط ذخیره سازی وسیع ترین محدوده مقادیر BB را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال، برای پارامتر اصلی محیطی - دما - در گذرنامه برای دستگاه می توان نوشت: "... محدوده دمای عملیاتی: 0 ... +40 ° C، محدوده دمای ذخیره سازی: -10 ... + 60 ° С".

دانستن کلاس دقت، ضرایب تاثیر محیطی (به عنوان مثال، ضریب دما)، و همچنین ضرایب تاثیر پارامترهای غیر اطلاعاتی سیگنال های اندازه گیری شده (به عنوان مثال، فرکانس یک سیگنال ولتاژ دوره ای هنگام اندازه گیری موثر مقدار)، می توان مقدار خطای اضافی را تخمین زد و سپس با اضافه کردن اجزای اصلی و اضافی، کل خطای ابزاری را یافت.

اجازه دهید نمونه ای از یافتن تخمین یک جزء اضافی از خطای ابزاری را با استفاده از مثال تأثیر تنها یک (اما مهم ترین و خوشبختانه آسان ترین ماده منفجره) - دما در نظر بگیریم. بیایید فرض کنیم که پس از انجام آزمایش بر روی کلاس دقت یک میلی‌آمپر، خطای ابزاری اصلی آن Δo = ± 1.0 mA پیدا شد. دما در طول آزمایش +28 درجه سانتیگراد بود. ضریب دما در گذرنامه برای دستگاه به شرح زیر تعریف شده است: «... خطای اضافی برای هر 10 درجه سانتیگراد اختلاف از دمای اسمی 20+ درجه سانتیگراد برابر با خطای اصلی در تغییر دمای محیط از 0 به +50 درجه سانتیگراد." سپس مقدار حدی خطای مطلق اضافی Δ d در این مورد به صورت زیر تعیین می شود:

Δ d \u003d Δ o (28 - 20) / 10 \u003d ± 1.0 8 / 10 \u003d ± 0.8 میلی آمپر.

جزء خطای اندازه گیری به دلیل ویژگی های ابزار اندازه گیری مورد استفاده (که از این پس SI نامیده می شود) نامیده می شود. خطای اندازه گیری ابزاریاین خطا مهمترین مشخصه اندازه‌شناسی ابزار اندازه‌گیری است و مشخص می‌کند که خواص واقعی ابزار اندازه‌گیری تا چه اندازه به ویژگی‌های اسمی نزدیک است.

طبق GOST 8.009-84، چهار جزء خطای ابزار اندازه گیری باید متمایز شود: اصلی اضافی؛ به دلیل تعامل ابزارها و هدف اندازه گیری؛ پویا

خطای اساسی. این به دلیل ناقص بودن ویژگی های ذاتی ابزار اندازه گیری است و تفاوت بین تابع تبدیل واقعی ابزار اندازه گیری در شرایط عادی و تابع تبدیل اسمی را نشان می دهد.

با توجه به روش بیان عددی خطای اصلی، آنها را تشخیص می دهند خطاهای مطلق، نسبی و کاهش یافته.

خطای مطلق دستگاه اندازه گیری -تفاوت بین خواندن ابزار ایکس پو معنای واقعی ایکس وارزش اندازه گیری شده:

ایکس=ایکس پ - ایکس و .

خطای مطلق که با علامت مخالف گرفته می شود، تصحیح نامیده می شود:

پ= -Х.

زیر خطای مطلق اندازه گیریایکسبه عنوان تفاوت بین ارزش اسمی اندازه گیری درک می شود ایکس nو ارزش واقعی ارزش بازتولید شده توسط آن ایکس د :

X = X n -ایکس د .

خطای نسبی دستگاه اندازه گیری بر حسب درصد- نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده:

خطای نسبی معمولاً به طور قابل توجهی در امتداد مقیاس یک ابزار آنالوگ تغییر می کند و با کاهش مقادیر مقدار اندازه گیری شده افزایش می یابد.

اگر محدوده اندازه گیری دستگاه، مقدار صفر مقدار اندازه گیری شده را نیز پوشش دهد، خطای نسبی در نقطه مربوطه در مقیاس به بی نهایت تبدیل می شود. در این مورد از مفهوم استفاده کنید کاهش خطا.

کاهش خطای دستگاه اندازه گیریدر درصد - نسبت خطای مطلق به مقدار عادی ایکس ن :


.

مشخصه مقدار این نوع دستگاه اندازه گیری به عنوان مقدار نرمال کننده در نظر گرفته می شود. این ممکن است، برای مثال، حد بالایی اندازه گیری، طول مقیاس و غیره باشد. مثلا. خطای کاهش یافته یک ولت متر با حد بالای اندازه گیری 150 ولت هنگامی که 100.0 ولت را نشان می دهد و مقدار واقعی ولتاژ اندازه گیری شده 100.6 ولت است 0.4٪ است (مقدار نرمال سازی در این مورد 150 ولت است). دقت تعدادی از ابزارهای اندازه گیری با دامنه های اندازه گیری متفاوت را فقط می توان با خطاهای داده شده آنها مقایسه کرد.

خطای اصلی دستگاه -خطا در شرایط عادی استفاده از دستگاه. شرایط عملیاتی معمولی به هدف ابزار و ویژگی های مترولوژیکی آن بستگی دارد. برای بخش عمده ای از دستگاه های مورد استفاده در صنعت، شرایط عادی عملکرد SI عبارتند از: دمای محیط (20 ± 5) درجه سانتی گراد. رطوبت نسبی 30-80٪؛ فشار اتمسفر 630-795 میلی متر جیوه. هنر. ولتاژ تغذیه (220 + 4.4) V; فرکانس منبع تغذیه (50±0.5) هرتز.

با توجه به ماهیت تأثیر بر تابع تبدیل، می توان آن را به صورت اجزای افزایشی و ضربی.

خطای افزایشی الفبه حساسیت دستگاه بستگی ندارد و برای تمام مقادیر کمیت ورودی در محدوده اندازه گیری ثابت است (خط مستقیم 3 , برنج. 3.13) و بنابراین به آن خطای صفر می گویند.

خطای ضربیبایکسبستگی به حساسیت دستگاه دارد و متناسب با مقدار فعلی متغیر ورودی متغیر است (خط مستقیم 2 , برنج. 3.13) و شاعر آن را خطای حساسیت می نامد.

کل خطای مطلقبا معادله بیان می شود

= آ + بایکس,

آن ها خطاهای افزایشی و ضربی به طور همزمان وجود دارند (خط مستقیم 1، شکل 3.13).

خطای افزایشی دستگاه شامل خطای ناشی از اصطکاک در ساپورت‌های ابزار اندازه‌گیری الکتریکی است که به مقدار سیگنال ورودی بستگی ندارد و همچنین خطای تداخل، نویز، گسستگی (کوانتیزاسیون) در ابزار دیجیتال. اگر دستگاه فقط یک خطای افزودنی دارد یا به طور قابل توجهی از سایر اجزای آن فراتر می رود، توصیه می شود خطای مطلق را عادی کنید.

خطای ضربی می تواند شامل خطاهایی در ساخت یک مقاومت اضافی در یک ولت متر یا یک شنت در آمپرمتر، خطا در ضریب تقسیم تقسیم کننده و غیره باشد. مولفه ضربی خطای مطلق با افزایش مقدار اندازه گیری شده افزایش می یابد. و از آنجایی که خطای نسبی ثابت می ماند، در این حالت توصیه می شود دستگاه خطا را به صورت یک خطای نسبی نرمال کنید.

خطاهای افزایشی و ضربی می توانند هم سیستماتیک و هم تصادفی باشند.

خطای سیستماتیک ابزار اندازه گیری -جزء خطای یک ابزار اندازه گیری، که ثابت می ماند یا به طور منظم در طول اندازه گیری های مکرر با همان کمیت تغییر می کند. خطاهای سیستماتیک ثابت شامل خطاهایی در درجه بندی مقیاس ابزارهای آنالوگ است. کالیبراسیون ابزارهای دیجیتال؛ خطاهای ناشی از نصب نادرست مقاومت ها، تغییرات دما در پارامترهای عناصر در دستگاه ها و غیره. خطاهای سیستماتیک متغیر شامل خطاهای ناشی از ناپایداری ولتاژ منبع تغذیه، تأثیر میدان های الکترومغناطیسی و مقادیر دیگر است.

خطای تصادفی ابزار اندازه گیری -جزء خطای ابزار اندازه گیری که به طور تصادفی تغییر می کند. خطاهای تصادفی می توانند به دلیل ناپایداری مقاومت تماس در کنتاکت های دستگاه های سوئیچینگ، اصطکاک در تکیه گاه های قسمت متحرک دستگاه ها و غیره ایجاد شوند.

خطاهای تصادفی همچنین شامل خطاهای هیسترزیس - تغییرات در قرائت سیگنال خروجی ابزار اندازه گیری است.

بنابراین، هنگام تعیین خطای اساسی، خطای مطلق را می توان با اجزای آن - سیستماتیک و تصادفی - نشان داد.

خطای اضافی. خطای اضافی به دلیل واکنش ابزار اندازه گیری به انحراف شرایط عملیاتی از حالت عادی است. در شرایط عملیاتی، هنگام نصب دستگاه، به عنوان مثال، در هواپیما، باید با تغییر دما از -60 تا +60 درجه سانتیگراد، فشار - از 1000 تا 100 گیگا پاسکال، ولتاژ تغذیه - 20٪ کار کند. ضریب هارمونیک - از 1 تا 10 درصد و غیره. این منجر به ظهور خطاهایی می شود، البته بزرگتر از شرایط عادی (آزمایشگاهی) یا شرایط تأیید.

اگر مشخصه تبدیل استاتیکی ابزار اندازه گیری دارای فرم باشد y = اف(ایکس,  1، 2،…، n)، که در آن y - مقدار خروجی؛ ایکس -مقدار ورودی؛ 1 , 2 ,…, n - کمیت های تاثیرگذار و سپس تغییر در کمیت خروجی yنه تنها با تغییر در کمیت اندازه گیری شده تعیین می شود ایکس، بلکه با تغییر در کمیت های تأثیرگذار  1،  2،…، n. در این مورد

در این عبارت عبارت دوم و بعدی سمت راست اجزای خطا هستند. اگر تغییرات کمیت های تأثیرگذار در شرایط عادی باشد، تمام این مؤلفه ها در خطای اصلی قرار می گیرند. اگر کمیت های تأثیرگذار فراتر از شرایط عادی منحرف شوند، افزایش این مؤلفه ها خطاهای اضافی را از تغییر مقادیر  1 , 2 ,…, n ایجاد می کند. کارکرد

تماس گرفت توابع تأثیر،که در آن  1 هنجار،  2 هنجار، ... n هنجار - مقادیر نرمال کمیت های تأثیرگذار؛  1، 2،…، n - کمیت های تأثیرگذار که برای آنها خطاهای اضافی تعیین می شود. مشتقات ,, … ,تماس گرفت ضرایب تاثیر

اضافیخطاها با نشان دادن عادی می شوند ضرایب تاثیرتغییرات در مقادیر فردی تأثیرگذار بر تغییر قرائت ها به شکل:   , % / 10 K - ضریب تأثیر تغییر دما به میزان 10 K؛ U , % / (10%U / U) - ضریب تأثیر تغییر در ولتاژ تغذیه به میزان 10 درصد و غیره. -خطی، برای سادگی محاسبات، آنها تقریباً خطی در نظر گرفته می شوند و خطاهای اضافی حاصل به صورت تعیین می شوند.

خطای ابزار در شرایط واقعیعملیات آن نامیده می شود عملیاتیو از خطای اصلی آن و تمام خطاهای اضافی تشکیل شده است و البته می تواند بسیار بزرگتر از خطای اصلی آن باشد. بنابراین، تقسیم خطاها به اصلی و اضافی کاملاً مشروط است و در اسناد فنی برای هر ابزار اندازه گیری قید شده است.

خطای ناشی از تعامل ابزار اندازه گیری و موضوع اندازه گیری.اتصال ابزار اندازه گیری به شیء اندازه گیری در بسیاری از موارد منجر به تغییر مقدار کمیت اندازه گیری شده نسبت به مقداری می شود که قبل از اتصال ابزار اندازه گیری به شیء اندازه گیری داشته و تعیین آن هدف اندازه گیری ها این جزء به ویژگی های ابزار اندازه گیری و جسم اندازه گیری بستگی دارد.

در مواردی که از ابزار اندازه گیری برای اندازه گیری یک کمیت ثابت یا متغیر زمانی استفاده می شود، از مفاهیم برای مشخص کردن آن استفاده می شود. ایستاو خطاهای دینامیکی.

خطای استاتیکخطای ابزار اندازه گیری مورد استفاده برای اندازه گیری ثابت است. به عنوان مثال، خطاهایی که هنگام اندازه گیری ولتاژ DC یا فرکانس یک ژنراتور فرکانس مرجع رخ می دهد، خطاهای ساکن هستند.

خطای دینامیکی. خطای دینامیکی یعنیاندازه گیری -این تفاوت بین خطای ابزار اندازه گیری در حالت پویا و خطای استاتیکی مربوط به مقدار کمیت در یک زمان معین است. این به دلیل واکنش ابزار اندازه گیری به نرخ (فرکانس) تغییر در سیگنال ورودی است. این خطا به خواص دینامیکی (اینرسی) ابزار اندازه گیری، طیف فرکانس سیگنال ورودی، تغییرات بار و کمیت های تأثیرگذار بستگی دارد. سیگنال خروجی ابزار اندازه گیری تحت تأثیر مقادیر سیگنال ورودی و هرگونه تغییر در آن در طول زمان است. بین خصوصیات دینامیکی کامل و خصوصی تمایز قائل شوید.

پاسخ پویا کامل -مشخصه ای که به طور کامل مدل ریاضی پذیرفته شده خواص دینامیکی ابزار اندازه گیری را توصیف می کند و به طور منحصر به فرد تغییر در سیگنال خروجی ابزار اندازه گیری را با هر تغییر در زمان پارامتر اطلاعاتی یا غیر اطلاعاتی سیگنال ورودی یا تأثیرگذار تعیین می کند. تعداد. پاسخ دینامیکی کامل ابزارهای اندازه گیری آنالوگ از ویژگی های زیر انتخاب می شود: معادله دیفرانسیل، تابع انتقال، پاسخ های ضربه ای و گذرا، دامنه-فاز، ویژگی های دامنه-فرکانس.

با تغییر خطی، نمایی و مستطیلی در مقدار ورودی، از شکل عملگر علامت گذاری برای یافتن خطای دینامیکی استفاده می شود.

خطای دینامیکی مطلقبه عنوان ... تعریف شده است


,

جایی که اس پ (پ) واس و (پ) - حساسیت های اپراتور واقعی و صندوق های ایده آلاندازه گیری ها به ترتیب

خطای دینامیکی نسبیفرم را دارد


.

با کمیت های ورودی هارمونیک، از مفاهیم استفاده می شود خطاهای دامنه فرکانس و فاز فرکانس.

خطای دامنه فرکانسبا عبارت تعریف می شود


,

جایی که و - ماژول های حساسیت پیچیده ابزار اندازه گیری واقعی و ایده آل به ترتیب.

خطای فازبه عنوان تفاوت بین فرکانس فازویژگی های ابزار اندازه گیری واقعی و ایده آل:

 = آر () - و ().

مشخصه دینامیک خصوصی -هر تابع یا پارامتر پاسخ دینامیکی کامل. مشخصه های دینامیکی خاص ابزارهای اندازه گیری آنالوگ شامل زمان پاسخ، ضریب میرایی، مقدار مشخصه دامنه فرکانس در فرکانس تشدید است.

برای مبدل های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ از ویژگی های دینامیکی متفاوتی استفاده می شود.

تعدادی از ویژگی های اندازه شناسی به منظور تعیین یکنواخت نتایج اندازه گیری و ارزیابی خطاهای اندازه گیری، در معرض نرمال سازی هستند.

اصلیخطای ابزاری با توجه به کلاس دقت SI یافت می شود. به عنوان مثال، در شرایط عادی، یک ولت متر الکترومغناطیسی پانلی با کلاس دقت 1.5 (به عنوان مثال، دارای محدودیت خطای کاهش یافته اصلی γ p، که از ± 1.5٪ تجاوز نمی کند) با محدوده مقادیر اندازه گیری شده 0 ... 300 ولت (مقدار عادی سازی ایکس n = 300 ولت) نتیجه اندازه گیری مقدار موثر ولتاژ U= 220 V. تعیین حدود مطلق لازم است Δ و نسبی خطاهای ابزاری نتیجه اندازه گیری U.

اجازه دهید مقدار محدود کننده اصلی را تخمین بزنیم مطلقخطاهای Δ:

Δ = γ ایکس k / 100 \u003d ± 1.5 300 / 100 \u003d ± 4.5 ولت.

مقدار محدود پایه نسبت فامیلیخطاهای δ:

δ = Δ100/U = 4.5 ± 100/220 ≈ ± 2.0%.

محاسبه کل خطای نتیجه اندازه گیری در حالت کلی شامل یافتن حداکثر تعداد ممکن اجزا (اصلی، اضافی، روش شناختی، تعامل و غیره) است.

اضافیاین خطا زمانی رخ می دهد که MI (به ویژه ابزار) نه در شرایط عادی، بلکه در شرایط عملیاتی، زمانی که یک یا چند کمیت تأثیرگذار از محدوده مقادیر نرمال فراتر می روند (اما در محدوده مقادیر عملیاتی هستند) کار می کند.

کمیت تاثیر گذار(BB) چنین کمیت فیزیکی β است که در این آزمایش اندازه گیری نمی شود، اما بر نتیجه اندازه گیری یا تبدیل تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، در آزمایشی بر روی اندازه گیری جریان در مدار الکتریکی، برخی کمیت های فیزیکی دیگر (دمای محیط، فشار اتمسفر، رطوبت نسبی هوا، میدان های الکتریکی و مغناطیسی، ولتاژ منبع تغذیه SI) بر کمیت ها تأثیر می گذارند. البته اگر دمای محیط را اندازه گیری کنیم، دما در این آزمایش مقدار اندازه گیری شده است.

کمیت های تأثیرگذار در حالت کلی می تواند در محدوده های نسبتاً وسیعی متفاوت باشد. هنگام ارزیابی عملکرد MI در شرایط مختلف محیطی، سه ناحیه از مقادیر احتمالی انفجاری متمایز می شوند:

مساحت مقادیر طبیعی مواد منفجره (در عین حال، ارزش مواد منفجره در محدوده مقادیر از پیش تعیین شده - نرمال است).

محدوده مقادیر عملیاتی مواد منفجره (در عین حال، ارزش مواد منفجره در محدوده مقادیر عملیاتی آن است).

محدوده مقادیر مواد منفجره، که در آن ذخیره سازی یا حمل و نقل SI امکان پذیر است.

از نقطه نظر ارزیابی خطاهای ابزاری، ما فقط به دو حوزه اول علاقه مندیم (شکل 1.11). محدوده مقادیر نرمال BB معمولاً به صورت متقارن نسبت به مقدار اسمی β 0 محدوده β 1 ... β 2 تنظیم می شود. در این محدوده از مقادیر احتمالی VV، شرایط استفاده از MI نرمال (NU) در نظر گرفته می شود و تنها خطای اصلی MI رخ می دهد.

برنج. 1.11. مقادیر کمیت تأثیرگذار، شرایط استفاده و خطاهای ابزار اندازه گیری.

محدوده عملیاتیطیف وسیع تری از تغییرات احتمالی در ماده منفجره نامیده می شود که در آن SI می تواند به طور معمول استفاده شود. مرزهای این محدوده به ترتیب توسط β n پایین و β بالا در مقادیر محدود BB تعیین می شود. در این محدوده از مقادیر VV، شرایط استفاده از SI کار (RU) نامیده می شود و در این حالت نه تنها خطای اصلی، بلکه یک خطای اضافی نیز رخ می دهد. بنابراین، هنگام کار در شرایط عملیاتی، اما خارج از شرایط عادی، کل خطای ابزاری از قبل از اجزای اصلی و اضافی تشکیل شده است.

به عنوان مثال، برای مهمترین VV در تقریبا تمام آزمایشات اندازه گیری - دمای محیط - محدوده مقادیر نرمال (برای روسیه) و بنابراین، شرایط عادی برای استفاده از SI در اکثر آزمایش های اندازه گیری فنی معمولی (20±5) است. ) °С یا (2±20) درجه سانتیگراد .

مناطق مقادیر نرمال ثابت نیستند، اما به ویژگی های اندازه گیری های انجام شده، کمیت های اندازه گیری شده و کلاس های دقت SI بستگی دارند. به عنوان مثال، هرچه SI دقیق تر باشد، محدوده مورد نیاز دماهای معمولی باریک تر است. برای معیارهای مقاومت الکتریکی با بالاترین کلاس دقت (0.0005؛ 0.001؛ 0.002)، انحراف دمای مجاز از مقدار اسمی به ترتیب ± 0.1 درجه سانتیگراد است. ± 0.2 درجه سانتیگراد؛ ± 0.5 درجه سانتیگراد. برای دستگاه های خارجی، دمای اسمی اغلب 23+ درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود.

مناطق مقادیر نرمال VV در اندازه گیری های ویژه به طور جداگانه در شرح MI یا در روش های اندازه گیری مشخص می شوند.

محدوده شرایط عملیاتی برای ابزارهای اندازه گیری برای اهداف مختلف متفاوت است. فرض کنید، برای SI کاربرد آزمایشگاهی می تواند محدوده دمایی 0 ... + 40 درجه سانتیگراد باشد.

برای کاربردهای صنعتی SI، دامنه مقادیر عملیاتی مواد منفجره بیشتر از مثلاً برای آزمایشگاه SI است. تجهیزات اندازه گیری برای مقاصد نظامی دارای دامنه وسیع تری از مقادیر عملیاتی مواد منفجره است.

شرایط ذخیره سازی وسیع ترین محدوده مقادیر BB را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال، برای پارامتر اصلی محیطی - دما - در گذرنامه برای دستگاه می توان نوشت: "... محدوده دمای عملیاتی: 0 ... +40 ° C، محدوده دمای ذخیره سازی: -10 ... + 60 ° С".

دانستن کلاس دقت، ضرایب تاثیر محیطی (به عنوان مثال، ضریب دما)، و همچنین ضرایب تاثیر پارامترهای غیر اطلاعاتی سیگنال های اندازه گیری شده (به عنوان مثال، فرکانس یک سیگنال ولتاژ دوره ای هنگام اندازه گیری موثر مقدار)، می توان مقدار خطای اضافی را تخمین زد و سپس با اضافه کردن اجزای اصلی و اضافی، کل خطای ابزاری را یافت.

اجازه دهید نمونه ای از یافتن تخمین یک جزء اضافی از خطای ابزاری را با استفاده از مثال تأثیر تنها یک (اما مهم ترین و خوشبختانه آسان ترین ماده منفجره) - دما در نظر بگیریم. بیایید فرض کنیم که پس از انجام آزمایش بر روی کلاس دقت یک میلی‌آمپر، خطای ابزاری اصلی آن Δo = ± 1.0 mA پیدا شد. دما در طول آزمایش +28 درجه سانتیگراد بود. ضریب دما در گذرنامه برای دستگاه به شرح زیر تعریف شده است: «... خطای اضافی برای هر 10 درجه سانتیگراد اختلاف از دمای اسمی 20+ درجه سانتیگراد برابر با خطای اصلی در تغییر دمای محیط از 0 به +50 درجه سانتیگراد." سپس مقدار حدی خطای مطلق اضافی Δ d در این مورد به صورت زیر تعیین می شود:

Δ d \u003d Δ o (28 - 20) / 10 \u003d ± 1.0 8 / 10 \u003d ± 0.8 میلی آمپر.

پایان کار -

اندازه گیری
مترولوژی علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها، راه های دستیابی به دقت مورد نیاز است. در اندازه شناسی سه جهت وجود دارد. نظری (سرگرم کننده

کمیت فیزیکی
کمیت فیزیکی (PV) یک ویژگی است که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی مشترک است، اما از نظر کمی - برای هر جسم فردی است. همه تنوع

انواع ابزار اندازه گیری
ابزار اندازه گیری (MI) یک ابزار فنی است که در اندازه گیری ها استفاده می شود و دارای ویژگی های اندازه گیری نرمال شده است. همه SI به پنج نوع تقسیم می شوند: اندازه گیری، اندازه گیری

انواع و روش های اندازه گیری
مقادیر PV (نتایج اندازه گیری) را می توان به روش های مختلفی به دست آورد. در عمل اندازه گیری های الکتریکیانواع و روش های مختلف اندازه گیری استفاده می شود. انواع زیر اندازه گیری وجود دارد:

وحدت اندازه گیری ها
وحدت اندازه گیری ها به عنوان حالتی از اندازه گیری ها درک می شود که در آن نتایج آنها در واحدهای قانونی بیان می شود و خطاهای نتایج اندازه گیری با مقدار مشخص یا داده شده شناخته می شوند.

واحدهای مقادیر فیزیکی
واحد کمیت فیزیکی- این یک مقدار فیزیکی است که طبق تعریف، مقدار عددی برابر با یک به آن اختصاص می یابد. در کشور ما، مانند بسیاری از کشورهای دیگر،

واحدهای پایه و اضافی مقادیر فیزیکی
کمیت فیزیکی نام واحد نام روسی

استاندارد سازی
همین چند دهه پیش، هیچ یکنواختی از واحدهای مقادیر فیزیکی در جهان وجود نداشت. در کشورهای مختلف، در شاخه های مختلف علم، فناوری، تولید صنعتی، که در کشاورزی، به چنبره

استانداردها
استاندارد یک SI است که ذخیره سازی و/یا تولید مجدد یک واحد کمیت فیزیکی را به منظور انتقال اندازه آن به سایر SI (نمونه یا کار) و تایید رسمی فراهم می کند.

خطای اندازه گیری
ارزش واقعی کمیت اندازه گیری شده را نمی توان در اصل پیدا کرد (یک آزمایشگر شایسته، با درک این موضوع، برای آن تلاش نمی کند). بنابراین، مقدار واقعی (واقعی) خطای نتیجه

خطاهای ابزار اندازه گیری
به عنوان یک قاعده (و معمولاً در آزمایشات به خوبی سازماندهی شده)، مؤلفه تعیین کننده در کل خطای نتیجه اندازه گیری، خطای خود SI است، یعنی. وسیله

خطای روش شناختی
همانطور که می دانید، خطای نتیجه اندازه گیری نه تنها توسط کلاس دقت SI تعیین می شود. ممکن است دلایل دیگری برای غیرقابل اعتماد بودن نتیجه وجود داشته باشد. مثال هایی را در نظر بگیرید که ظاهر را توضیح می دهند

خطای تعامل
این جزء از خطای کل نتیجه به دلیل مقاومت های محدود منبع سیگنال و غیره ایجاد می شود.

خطای دینامیکی
خطای دینامیکی خطای SI است که هنگام اندازه گیری یک کمیت فیزیکی که در طول فرآیند اندازه گیری تغییر می کند رخ می دهد. فرض در مورد مدل استاتیک شی (بدون نام)

خطای ذهنی
تمایز نمود عادی (منظم، قابل توضیح، قابل پیش بینی) ذهنیت شمارش هنگام تثبیت نتیجه اندازه گیری (شمارش) و غیر طبیعی (غیر قابل پیش بینی). ظاهر موضوع

پردازش نتایج اندازه گیری
یک مقدار از کمیت اندازه گیری شده (نتیجه جداگانه یک اندازه گیری مستقیم) که در جریان آزمایش اندازه گیری به دست می آید، مشاهده نامیده می شود. نتیجه اندازه گیری نهایی در o

پردازش اندازه گیری های مستقیم
اندازه گیری های مستقیم تک (تک) و چندگانه (چندین) وجود دارد. اندازه گیری های منفرد ساده ترین انجام و پردازش هستند - رایج ترین

چند اندازه گیری مستقیم
در اندازه گیری های مستقیم چندگانه (چندگانه)، یک سری مشاهدات (به طور کلی متفاوت) از یک کمیت فیزیکی به دست می آید. در این مورد، دو فرمول بندی از مسئله امکان پذیر است. اولین

پردازش اندازه گیری های غیر مستقیم
اندازه گیری غیرمستقیم در عمل اندازه گیری الکتریکی بسیار رایج است. مسئله تخمین خطای نتیجه اندازه گیری یکی از مهمترین موارد در این گونه آزمایشات است. با تفصیل و

محاسبه خطای نتیجه اندازه گیری غیر مستقیم
مثالی از محاسبه خطای نتیجه اندازه گیری غیر مستقیم را در نظر بگیرید قدرت فعالاستفاده از آمپرمتر بر روی بار با ارزش شناخته شدهمقاومت. برای مقادیر معلوم و ثابت

خطای نتیجه اندازه گیری یک کمیت فیزیکی خاص به خطاهای ذاتی ابزار اندازه گیری بستگی دارد. خطای یک ابزار اندازه گیری تفاوت بین مقدار کمیتی است که با استفاده از این وسیله به دست می آید و مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده. از آنجا که ارزش واقعیمقدار مشخص نیست، در عمل به جای آن، از مقدار واقعی کمیت به دست آمده با استفاده از ابزار اندازه گیری دقیق تر استفاده می شود.

خطاهای ابزار اندازه گیری را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

با ماهیت ظاهر و دلایل - سیستماتیک و تصادفی؛

در رابطه با شرایط کاربرد - اساسی و اضافی؛

با توجه به روش (شکل) یک عبارت عددی - مطلق، نسبی و کاهش یافته.

خطای سیستماتیکوسیله اندازه گیری جزء خطا نامیده می شود که در طول اندازه گیری های مکرر با همان مقدار ثابت می ماند یا به طور منظم تغییر می کند. منشاء و ماهیت این خطاها در نتیجه اندازه گیری های متعدد از یک کمیت مشخص و آشکار می شود. تأثیر این خطاها با انجام اصلاحات تعیین شده توسط محاسبه یا تجربه از بین می رود.

خطای تصادفیابزار اندازه گیری جزء خطا نامیده می شود که به طور تصادفی با اندازه گیری های مکرر از همان کمیت تغییر می کند. این در نتیجه تأثیر عوامل تصادفی بر روی ابزارهای اندازه گیری مانند ارتعاش، وجود میدان های الکترومغناطیسی، تغییرات در حواس ناظر ایجاد می شود. آنها را نمی توان از نظر تجربی رد کرد. برای حسابداری خطاهای تصادفیهمان کمیت بارها با یک ابزار اندازه گیری مشخص اندازه گیری می شود. نظریه های احتمال و آمار ریاضی، که بر اساس آن مولفه تصادفی خطای ابزار اندازه گیری تخمین زده می شود.

خطای اساسی- این خطای ابزار اندازه گیری مورد استفاده در شرایط عادی است که معمولاً در اسناد نظارتی و فنی برای این ابزار اندازه گیری تعریف شده است.

زیر خطاهای اضافیتغییر در خطای ابزار اندازه گیری به دلیل انحراف کمیت های تأثیرگذار از مقادیر نرمال را درک کنید.

خطای مطلقدستگاه اندازه گیری تفاوت بین قرائت های دستگاه و مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده است:

جایی که X P - قرائت ابزار؛

X d - مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده. برای مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده، قرائت های ابزار نمونه گرفته می شود.

خطای مربوطهابزار نسبت خطای مطلق ابزار اندازه گیری به مقدار واقعی (واقعی) مقدار اندازه گیری شده، % است:

خطا کاهش یافته استدستگاه اندازه گیری نسبت خطای مطلق دستگاه اندازه گیری به مقدار نرمال کننده است. مقدار عادی - مقدار پذیرفته شده مشروط XN، برابر با حد بالایی اندازه گیری، یا محدوده اندازه گیری، یا طول مقیاس. خطای داده شده معمولاً در درصد بیان می شود:

دقت SI- مشخصه کیفی ابزار اندازه گیری که نزدیک بودن خطای آن را به صفر منعکس می کند. کلاس دقت SI- این یک ویژگی تعمیم یافته این نوع SI است، به عنوان یک قاعده، منعکس کننده سطح دقت آنها است، که با محدودیت های مجاز خطاهای اساسی و اضافی، و همچنین سایر ویژگی هایی که بر دقت تأثیر می گذارد، بیان می شود. کلاس دقت قضاوت در مورد حدود خطای SI از نوع معین را ممکن می سازد، اما نشانگر مستقیم دقت اندازه گیری نیستتوسط هر یک از این ابزارها انجام می شود. کلاس دقت ابزارهای اندازه گیری از یک نوع خاص در استانداردها، مشخصات یا سایر اسناد نظارتی تعیین شده است.

مطابق با استانداردهای اسناد اولیه (GOST 12997-76 " سیستم دولتیدستگاه های صنعتی و وسایل اتوماسیون. مشخصات") مشخصه اصلی اندازه گیری دستگاه اندازه گیری است کلاس دقت که مشخصه تعمیم یافته ابزار اندازه گیری است که حدود خطاهای اساسی و اضافی مجاز را تعیین می کند. زیر حاشیه خطابه عنوان بزرگترین (بدون در نظر گرفتن علامت) خطای ابزار اندازه گیری درک می شود که در آن می توان آن را برای عملیات مناسب تشخیص داد.

GOST 8.401-80 بسته به روش بیان حدود خطاهای مجاز ابزارهای اندازه گیری، روش های ارزش کلاس های دقت را تنظیم می کند. این استاندارد بیان حداکثر خطاهای مجاز وسایل اندازه گیری را به صورت خطاهای مطلق و کاهش یافته ارائه می کند.

حد مجاز خطای کاهش یافته کجاست، %;

x N یک مقدار نرمال کننده برابر با حد بالایی اندازه گیری ها یا محدوده اندازه گیری یا طول مقیاس است.

برای ابزارهای اندازه گیری که حداکثر خطاهای مجاز آنها طبق عبارت (5) به صورت خطاهای کاهش یافته بیان می شود، باید کلاس های دقت اختصاص داده شوند که از یک سری اعداد انتخاب شده اند:

(1؛ 1.5؛ 2؛ 2.5؛ 3؛ 4؛ 5؛ 6) 10 n، که در آن n=(1.0؛ 0؛ -1؛ -2؛ و غیره) ابزار مرجع در شرایط عادی.

برای وسایل اندازه گیری که حد خطاهای مجاز آنها به صورت درصد خطای نسبی بیان می شود، طبق عبارت (4)، کلاس دقت با ترکیب مقادیر c و d تعیین می شود. سپس کنوانسیون هاشامل دو عدد است که با یک اسلش از هم جدا شده اند و مساوی c و d هستند.

بنابراین، برای اکثر دستگاه‌هایی که در عمل استفاده می‌شوند، از کلاس‌های دقت یک عضو یا دو عضو استفاده می‌شود. به عنوان مثال، تعیین کلاس دقت 0.5 نشان می دهد که حدود خطاهای مجاز به عنوان درصدی از مقدار عادی بیان می شود. تعیین کلاس دقت 0.1 / 0.2 به این معنی است که حد خطای نسبی مجاز در درصد مقدار مقدار اندازه گیری شده توسط فرمول تعیین می شود.

,

که در آن c=0.1 d=0.02

خطاهای استاتیکی SI هنگام اندازه گیری یک کمیت فیزیکی که به عنوان یک ثابت گرفته می شود، ایجاد می شود. خطاهای دینامیکی ابزار اندازه گیری هنگام اندازه گیری کمیت فیزیکی متغیر با زمان (در طول فرآیند اندازه گیری) رخ می دهد.

برای اطمینان از کیفیت اندازه گیری ها، استفاده از روش های اندازه گیری تایید شده (MVI) - GOST 8.563-96 "GSI. روش های انجام اندازه گیری

تکنیک اندازه گیری مجموعه ای از عملیات و قوانین است که اجرای آنها دریافت نتایج اندازه گیری را تضمین می کند. خطای شناخته شده. MVI معمولاً یک روش اندازه گیری مستند است. MVI را می توان در یک سند جداگانه (استاندارد، توصیه ها)، بخش استاندارد، بخشی از سند فنی (بخش TS، گذرنامه) تنظیم کرد.

تصدیق MMI روشی برای ایجاد و تأیید انطباق MMI با الزامات اندازه‌شناسی تحمیل شده بر آن است. در اسناد تنظیم کننده MVI، در حالت کلی، آنها نشان می دهند: انتصاب MVI; شرایط انجام اندازه گیری ها؛ الزامات خطای اندازه گیری؛ روش اندازه گیری؛ الزامات ابزارهای اندازه گیری، وسایل کمکی، مواد و غیره؛ عملیات آماده سازی برای اندازه گیری؛ عملیات هنگام انجام اندازه گیری؛ عملیات پردازش و محاسبه نتایج اندازه گیری؛ استانداردها و روش های نظارت بر خطای نتایج اندازه گیری؛ الزامات برای صلاحیت اپراتورها؛ الزامات ایمنی کار انجام شده