暴露の結果として 多数測定器の製造や操作に影響を与える要因により、測定器の測定値は測定量の真の値とは異なります。 これらの偏差は、測定器の誤差の特徴となります。 SI 誤差は、測定が実行される SI に関連するため、測定誤差とは対照的に、異なる物理的性質を持っています。 彼らはただ 整数部測定誤差。
測定器の誤差を用途別に分類 さまざまな兆候:
概念の中で 絶対, 相対的, 系統的そして ランダム誤差は、測定誤差の概念と同じ意味を持ちます。
エラーの減少測定器は比率に等しい 絶対誤差デバイス ΔХ を何らかの正規化値に設定 ×N:
γ = ΔX/X Nまたは γ = 100% ΔХ/X N 。
したがって、与えられたエラーは次のタイプになります。 相対誤差デバイス。 基準値としては ×N測定範囲、測定上限、目盛りの長さなどを受け入れます。
基本的なエラー・使用した測定器の誤差 通常の状態。 実稼働環境で SI を使用すると、通常の状態からの大幅な逸脱が生じ、追加のエラーが発生します。
線形測定の通常の条件は次のとおりです。
温度 環境 20℃
大気圧 101325 Pa (760 mmHg)
相対周囲湿度 58%
加速度 フリーフォール 9.8m/秒
測定線と測定面の方向は水平です
外気環境の移動の相対速度はゼロです。
測定器を使用して一定の量または時間とともに変化する量を測定する場合、その概念を特徴付けるために使用されます。 静的そして 動的それに応じてエラーが発生します。 動的誤差は、動的モードでの測定誤差とその静的誤差の差として定義され、その値は動的モードでの値と等しくなります。 この瞬間時間。 動的誤差は、測定器の慣性特性により発生します。
測定器の誤差が測定量の値に依存することを考慮するために、それぞれ名目変換関数と実数変換関数の概念が使用されます。 Y = ふーん(X) と Y = fр(X)。
公称換算機能測定装置に割り当てられ、パスポートに記載され、測定を実行するときに使用されます。
実数換算関数は、特定のタイプの SI の特定のインスタンスが所有するものと呼ばれます。
実際の変換関数には公称関数からの偏差があり、測定量の値に関連しています。 測定量の関数における系統誤差は、それ自体で決定される回路の誤差の合計として表すことができます。 ブロック図測定器やその要素の製造誤差によって引き起こされる技術的誤差。 技術的エラーは通常、加算的エラー、乗算的エラー、ヒステリシスおよび線形性に分類されます。
加算誤差(加算により得られる)、または エラーゼロ、測定された量のすべての値に対して一定のままである誤差と呼ばれます。
乗法的バイアス(乗算によって得られる)、または 感度エラー SI、測定量の変化に応じて直線的に増加または減少します . ほとんどの場合、加法成分と乗法成分が同時に存在します。
ヒステリシス誤差、または 逆エラー測定値を増加（前進ストローク）させた場合と減少（後進ストローク）させた場合の実換算関数との乖離で表されます。 測定器の公称変換関数と実変換関数の相対位置が非線形性によって引き起こされる場合、この誤差は次のように呼ばれます。 直線性誤差.
で 異なる点測定器の範囲内では、誤差は異なる値になる可能性があります。 この場合、許容誤差の限界を正規化する必要があります。 製造中または動作中に誤差が超えてはならない境界を確立します。 この目的のために、SI 精度クラスが使用されます。
精度等級- これは、許容される基本誤差と追加誤差の制限、および精度に影響を与えるその他の特性によって決定される一般的な特性であり、その値は特定の種類の測定器の規格で確立されています。
精度クラスを確立する方法は、GOST 8.401「GSI.」に規定されています。 測定器の精度クラス。 一般的な要件」 この規格は、系統成分とランダム成分について個別の基準が定められている測定器や、名目上の影響関数が標準化され、影響量の補正を導入せずに測定が行われる測定器には適用されません。 動的誤差が重大な測定器については、精度クラスが確立されていません。
測定精度は方法や測定条件にも依存するため、精度クラスは測定精度を直接示すものではありません。
測定器の誤差の種類に応じて、誤差を正規化する方法がいくつかあります。
SI の加算誤差が乗算誤差よりも優れている場合は、絶対誤差または低減誤差をそれぞれ正規化する方が便利です。
ΔХ = ±α Δ X/X N = ±p。
絶対誤差による正規化では、異なる測定範囲の機器の精度を比較することができないため、減少した誤差を正規化するのが通例です。 R -系列から選択された抽象的な正の数
(1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6) 10* (P= 1、O、-1、-2 など);
×N- 機器のスケール、測定範囲、または非線形の場合はスケールの長さの最終値に等しい正規化値。
乗法誤差が加法誤差よりも優先される場合、許容される相対誤差の制限は次のように正規化されます。
δ = ΔX/XN=±q、
どこ q- 与えられた系列から選択された抽象的な正の数 R.
加法誤差と乗法誤差が同時に発生する場合、相対誤差または絶対誤差の制限は正規化され、それぞれ次の式で決定されます。
,
どこ 香港- 計器スケールの最終値。 とそして d- 与えられた系列から選択された正の数 R; キシズム- 測定器の入力（出力）における測定量の値、またはスケールでカウントされた分割数。 あそして b正の数、独立して クシズム。
文書および測定器における精度クラスの指定を表に示します。
測定器の許容誤差がグラフや表などの形で指定されている場合 複雑な形の場合、精度クラスはローマ数字または 大文字でラテン系のアルファベット。
測定器の調整・校正
ほとんどの場合、測定デバイス（トランスデューサ）では、そのような要素を見つけたり提供したりすることが可能であり、そのパラメータの変化が系統誤差、主に回路誤差、加算誤差、乗算誤差に最も顕著に影響します。
一般に、測定装置の設計では、次の 2 つの調整ユニットを提供する必要があります。 ゼロ調整そして 感度調整。 ゼロを調整することにより、スケール上の各点で一定である加算誤差の影響が低減され、感度を調整することにより、測定値の変化に応じて線形に変化する乗算誤差が低減されます。 ゼロと感度を適切に調整すると、デバイスの回路誤差の影響も軽減されます。 さらに、一部のデバイスには、 回路誤差調整(スプリング圧力計)。
したがって、 測定器の調整手段測定器の誤差の系統的成分を補償することにより、主誤差をその許容値の限界に相当する値に減らすことを目的とした一連の操作。 回路エラー、乗算および加算エラー。
卒業という名の校正曲線またはテーブルを作成するために、測定器のスケールにマークを付けるプロセス、およびすでにマークされたマークに対応する測定量の値を決定するプロセス。
次の校正方法が区別されます。
- 標準（印刷された）スケールの使用、理想的なデバイスの静特性の方程式に従って事前に製造されます。
- 個人スケールの卒業。 スケールの個別校正は、デバイスの静特性が非線形または線形に近い場合に実行されますが、測定範囲内の系統誤差の変化の性質は、特定のタイプのデバイスごとにランダムに異なるため、調整によって主誤差が許容値の限界まで減少するわけではありません。 個別校正は以下の順序で実施します。 調整済みの楽器には、まだマークが付けられていないダイヤルが取り付けられています。 いくつかの所定の値または選択された値の連続測定値が測定装置に供給されます。 測定される量のこれらの値でのポインターの位置に対応するマークがダイヤル上に作成され、マーク間の距離が等しい部分に分割されます。 個別校正あり 系統的誤差は測定範囲全体にわたって減少し、校正中に取得された点ではある値に達します。 誤差に等しい逆行する;
- 従来のスケール目盛。 従来のスケールは、たとえばミリメートルや角度など、従来の均等に適用されるいくつかの目盛りを備えたスケールです。 スケールの目盛は、標準標準または測定器を使用して、スケールにマークされた特定のマークに対応する測定量の値を決定することで構成されます。 その結果、ポインタによって渡されるスケール分割数の測定量の値への依存性が決定されます。 この依存関係は、表またはグラフの形式で表示されます。 逆エラーを取り除く必要がある場合。 キャリブレーションは前進ストロークと後進ストローク中に個別に実行されます。
主要器差はSI精度クラスに従って求められます。 たとえば、通常の条件下では、測定値の範囲が 0 ～ 300 V (標準値) の精度クラス 1.5 (つまり、±1.5% を超えない基本的な低減誤差限界 γ p を持つ) のパネル電磁電圧計です。 バツ n = 300V）電圧実効値を測定した結果が得られました U= 220 V。測定結果の絶対Δ器差と相対δ器差の限界値を決定する必要があります。 U.
主な限界値を推定してみましょう 絶対エラー Δ:
Δ = γ バツ k /100 = ±1.5 300/100 = ±4.5V。
限界値メイン 相対的誤差δ:
δ = Δ100/U = ±4.5・100/220 ≒ ±2.0%。
一般的な場合の測定結果の合計誤差の計算には、可能な最大数のコンポーネント (主成分、追加成分、方法論的成分、相互作用など) を見つけることが含まれます。
追加エラーは、SI (特に機器) が通常の条件下ではなく動作条件下で動作し、1 つ以上の影響を与える量が範囲を超えたときに発生します。 正常値(ただし動作範囲内です)。
影響力のある量(BB) は、この実験では測定されませんが、測定または変換の結果に影響を与える物理量 β です。 たとえば、電流を測定する実験では、 電子回路その他の物理量 (周囲温度、大気圧、相対湿度、電気的量、および 磁場、電源電圧 SI) が影響する量です。 もちろん、環境の温度を測定する場合、この実験における温度は測定された量になります。
一般に、影響を与える量はかなり広い範囲で変化する可能性があります。 さまざまな環境条件下で SI のパフォーマンスを評価する場合、次の 3 つの領域が区別されます。 可能な値 BB:
爆発物の通常値の領域（この場合、爆発物の価値は事前に合意された通常値の範囲内です）。
爆発物の作動値の範囲（この場合、爆発物の価値はその作動値の範囲内にあります）;
SI の保管または輸送が可能な爆発値の範囲。
器差を評価するという観点からは、最初の 2 つの領域のみに注目します (図 1.11)。 正常範囲爆発物は通常、公称値 β 0 に対して範囲 β 1 ... β 2 で対称になるように設定されます。 爆発物の可能な値のこの範囲では、SI を使用するための条件は正常 (NU) とみなされ、メインの SI エラーのみが発生します。
米。 1.11. 影響を与える量の値、使用条件、測定器の誤差。
動作範囲 SI が通常使用できる爆発物に起こり得るより広い範囲の変化を指します。 この範囲の境界は、それぞれ爆発物の限界値の下限β n と上限βによって設定されます。 この爆発的な値の範囲では、SI を使用するための条件はワーキング (RU) と呼ばれ、この場合にはメインエラーだけでなく追加エラーも存在します。 したがって、動作条件内ではあるが通常の条件外で作業する場合、合計の器差は主成分と追加成分で構成されます。
たとえば、ほとんどすべての測定実験で最も重要な爆発物である周囲温度の場合、通常の（ロシアの）値の範囲、したがって、ほとんどの従来の技術的な測定実験におけるSIの使用の通常の条件は（20±5）です。 ) °C または (20 ± 2 ) °C .
正常値の領域は一定ではなく、実行される測定の特性、測定される量、および SI 精度クラスによって異なります。 たとえば、SI が正確であればあるほど、必要な範囲は狭くなります。 常温。 最高精度クラス (0.0005、0.001、0.002) の電気抵抗測定の場合、公称値からの許容温度偏差はそれぞれ ±0.1 °C、±0.1 °C です。 ±0.2℃; ±0.5℃。 外国のデバイスの場合、公称温度値は +23 °C であることがよくあります。
特別な測定における通常の爆発値の領域は、SI の説明または測定手順で個別に指定されます。
測定器は目的に応じて使用できる動作条件の範囲が異なります。 たとえば、SI 実験室での使用の場合、これは 0 ～ +40 °C の温度範囲になる可能性があります。
産業用SIの場合、例えば実験用SIに比べて爆発物の作動値の範囲が広い。 軍用測定機器の爆発動作値はさらに広範囲になります。
保管条件によっては、広範囲の爆発値が許容されます。 たとえば、主要な環境パラメータである温度については、デバイスのパスポートに次の情報が含まれる場合があります。「...動作温度範囲: 0...+40 °C、保管温度範囲: –10...+60°」 Ｃ」
精度クラス、環境影響係数（温度係数など）、および測定された信号の非有益なパラメータの影響係数（実効値を測定するときの周期的な電圧信号の周波数など）を知ることで、追加誤差の値を推定し、主成分と追加成分を加算することで合計の器差を求めることができます。
唯一の (しかし最も重要で、幸いにも最も簡単に決定できる) 爆発物である温度の影響の例を使用して、器差の追加要素の推定値を見つける例を考えてみましょう。 ミリ電流計の精度クラスについて実験を行った後、その主な器差が Δ o = ±1.0 mA であることが判明したとします。 実験中の温度は+28℃で記録されました。 デバイスパスポートの温度係数は次のように定義されています。「...公称温度 +20 °C からの 10 °C の差ごとの追加誤差は、周囲温度の変化が 0 ～ 20 °C の範囲内の主誤差と等しくなります。」 +50℃。」 この場合の追加の絶対誤差 Δ d の最大値は次のように決定されます。
Δ d = Δ o (28 – 20)/10 = ±1.0 8/10 = ±0.8 mA。
使用する測定器の特性による測定誤差の成分（以下、SI）をいいます。 機器の測定誤差。この誤差は SI の最も重要な計測特性であり、測定機器の実際の特性が公称特性にどれだけ近いかを決定します。
GOST 8.009-84 によれば、測定器の誤差の 4 つの要素を区別する必要があります。 主要; 追加; 手段と測定対象の相互作用によって引き起こされる。 動的。
基本的なエラー。 これは、測定器の固有特性の不完全性によるもので、通常の条件下での測定器の実際の変換関数と公称変換関数との差異を示します。
主な誤差の数値表現方法により区別されます。 絶対誤差、相対誤差、および低減誤差.
測定器の絶対誤差 -計器の読み取り値の違い バツ Pそして本当の意味 バツ そして測定量:
バツ=バツ P - バツ そして .
反対の符号を使用した絶対誤差は補正と呼ばれます。
P= -Х。
下 メジャーの絶対誤差 バツ測定値の公称値との差を指します。 バツ nそしてそれによって再現される量の実際の値 バツ d :
X = X n -バツ d .
測定装置の相対誤差 (パーセント)- 測定値の真の値に対する絶対誤差の比率:
相対誤差は通常、アナログ デバイスのスケールに応じて大幅に変化し、測定値の値が減少するにつれて増加します。
デバイスの測定範囲が測定値のゼロ値もカバーする場合、相対誤差はスケール上の対応する点で無限大になります。 この場合、次の概念を使用します。 与えられたエラー.
測定器の誤差を軽減パーセント単位 - 標準値に対する絶対誤差の比率 バツ N :
.
正規化値は、特定の種類の測定装置に特有の値とみなされます。 これは、たとえば、測定の上限、スケールの長さなどです。 例えば。 測定上限が 150 V の電圧計の読み取り値が 100.0 V で、測定電圧の実際の値が 100.6 V である場合の誤差の減少率は 0.4% です (この場合の正規化値は 150 V)。 測定範囲の異なる多数の測定器の精度は、指定された誤差のみで比較できます。
デバイスの主なエラーは次のとおりです。デバイスの通常の使用状況ではエラーが発生します。 通常の動作条件は、デバイスの目的とその計測特性によって異なります。 産業で使用される大部分の機器では、SI の通常の動作条件は次のとおりであると考えられます。 周囲温度 (20±5) °C。 相対湿度 30 ～ 80%。 大気圧 630 ～ 795 mm Hg。 美術。; 電源電圧 (220+4.4) V; 供給周波数 (50±0.5) Hz。
変換関数への影響の性質に応じて、次の形式で表すことができます。 加法成分と乗法成分.
加算誤差 aデバイスの感度に依存せず、測定範囲内の入力量のすべての値に対して一定です（直線3） , 米。 3.13) したがって、これはゼロ誤差と呼ばれます。
乗法的バイアスb バツデバイスの感度に依存し、入力値の現在値に比例して変化します(直線2) , 米。 3.13) そして詩人はそれを感受性の誤りと呼んでいます。
合計絶対誤差方程式で表される
= ある + b バツ,
それらの。 加算誤差と乗算誤差が同時に存在します (図 3.13 の 1 行目)。
デバイスの付加誤差には、入力信号の値に依存しない電気測定器の支持部の摩擦によって生じる誤差や、デジタルデバイスの干渉、ノイズ、離散（量子化）誤差などが含まれます。 デバイスに付加的な誤差しかない場合、または他のコンポーネントを大幅に超える場合は、絶対的な誤差を正規化することをお勧めします。
乗算誤差には、電圧計の追加抵抗や電流計のシャントの製造誤差、分周器の分周係数の誤差などが含まれます。絶対誤差の乗算成分は測定値の増加とともに増加します。相対誤差は一定のままであるため、この場合、誤差デバイスを相対誤差の形式で正規化することをお勧めします。
加法誤差と乗法誤差は、系統的に発生する場合とランダムに発生する場合があります。
測定器の系統誤差 -同じ量を繰り返し測定する際に一定のまま、または自然に変化する測定機器の誤差の成分。 一定の系統誤差には、アナログ機器のスケール校正誤差が含まれます。 デジタル機器の校正。 抵抗器の不正確な取り付け、デバイス内の要素のパラメータの温度変化などによって引き起こされる誤差。 変動する系統誤差には、電源電圧の不安定性、電磁場の影響、その他の量によって引き起こされる誤差が含まれます。
測定器のランダム誤差 -ランダムに変化する測定器の誤差成分。 スイッチングデバイスの接点の遷移抵抗の不安定性、デバイスの可動部分のサポートの摩擦などにより、ランダムエラーが発生する可能性があります。
ランダム誤差には、ヒステリシスによる誤差、つまり測定器の出力信号の読み取り値の変動も含まれます。
したがって、主誤差を決定するとき、絶対誤差はその構成要素 (系統的およびランダム) によって表すことができます。
追加のエラー。 追加の誤差は、通常の動作条件からの逸脱に対する測定器の反応によるものです。 動作条件では、デバイスを飛行機などに設置する場合、温度変化は -60 ～ +60 °C、圧力 - 1000 ～ 100 GPa、供給電圧 - 20%、高調波係数で動作する必要があります。 - 1 ～ 10 % など。これにより誤差が生じますが、通常の (実験室) 条件や検証条件よりも当然大きくなります。
測定器の静的変換特性が次のような形になっているとします。 y = F(バツ, 1 、 2 、…、 n)、ここで y - 出力値; バツ -入力量; 1 、 2 、…、 n が影響する量である場合、出力量の変化 y測定量の変化だけで決まるわけではない バツだけでなく、影響を与える量も変化します 1、 2、…、 n. この場合
この式では、右辺第２項以降が誤差成分となる。 影響を与える量の変化が正常な状態の場合、これらの成分はすべて主誤差に含まれます。 影響を与える量が通常の状態を超えて逸脱すると、指示された成分の増分により、量の変化による追加誤差 1、 2、…、 n が形成されます。 機能
呼ばれた 影響機能、ここで、 1 ノルム、 2 ノルム、… n ノルムは、影響を与える量の正規値です。 1、 2、…、 n は、追加の誤差が決定される影響を与える量です。 デリバティブ 
,
,
… ,
呼ばれた 影響係数。
追加エラーは次のように正規化されます。 影響係数次の形式の読み取り値の変化に影響を与える個々の量の変化: , % / 10 K - 10 K の温度変化による影響係数; U、% / (10%U/U) - 電源電圧の 10% の変化による影響係数など。実際にはこれらですが影響因子の影響の関数、原則として非線形ですが、計算を容易にするためにほぼ線形とみなされ、結果として生じる追加誤差は 追加 = として決定されます。ここで、 は影響係数です。正常な状態からの逸脱です。
計器誤差 実際の状況その操作はと呼ばれます 運用可能これは主なエラーとすべての追加エラーで構成されており、当然のことながら、主なエラーよりもはるかに大きくなる可能性があります。 したがって、誤差を基本誤差と追加誤差に分けることは純粋に条件付きであり、各測定器の技術文書で指定されています。
測定器と測定対象物の相互作用によって生じる誤差。多くの場合、測定器を測定対象物に接続すると、測定量の値が、測定器を測定対象物に接続する前の値と比較して変化し、測定の目的が決定されます。 この成分は測定器や測定対象物の特性に依存します。
測定器を使用して一定の量または時間とともに変化する量を測定する場合、その概念を特徴付けるために使用されます。 静的そして 動的エラー.
静的エラー一定値を測定するために使用される測定器の誤差です。 たとえば、DC 電圧や基準周波数発生器の周波数を測定するときに発生する誤差は静的誤差です。
動的エラー. デバイスの動的エラー測定値 -これは、動的モードでの測定器の誤差と、特定の時点での量の値に対応する静的誤差との差です。 これは、入力信号の変化の速度（周波数）に対する測定器の反応によって引き起こされます。 この誤差は、測定器の動的特性 (慣性)、入力信号の周波数スペクトル、負荷の変化、影響量によって異なります。 測定器の出力信号は、入力信号の値とその時間の経過に伴う変化の影響を受けます。 完全な動的特性と部分的な動的特性があります。
完全な動的特性 -測定器の動的特性の採用された数学的モデルを完全に記述し、入力信号または影響を与えるパラメータの有益または非有益なパラメータの時間変化に対する測定器の出力信号の変化を明確に決定する特性。量。 アナログ測定器の完全な動特性は、微分方程式、伝達関数、インパルスおよび過渡特性、振幅-位相、振幅-周波数特性から選択されます。
入力量の線形、指数関数、および直線的な変化の場合、動的誤差を見つけるために演算子形式の表記が使用されます。
絶対動的誤差この場合、次のように定義されます
,
どこ S p (p） そしてS そして (p) - 実際のオペレータ感度と 理想的な手段それに応じて測定します。
相対動的誤差のように見える
.
高調波入力量については、次の概念が使用されます。 振幅周波数誤差と位相周波数誤差。
振幅周波数誤差
式によって決まります
,
どこ 
そして 
- 実際の測定器と理想的な測定器のそれぞれの複雑な感度のモジュール。
位相周波数誤差の差として定義されます 位相周波数実際の測定器と理想的な測定器の特性:
= R ( ) - そして ( ).
特別な動的特性 -完全な動的特性の機能またはパラメータ。 アナログ測定器の特定の動特性には、応答時間、減衰係数、共振周波数での振幅周波数特性の値が含まれます。
A/D コンバータと D/A コンバータは異なる動特性を使用します。
測定結果を均一に決定し、測定誤差を評価するために、多くの計測学的特性が標準化の対象となります。
主要器差はSI精度クラスに従って求められます。 たとえば、通常の条件下では、測定値の範囲が 0 ～ 300 V (標準値) の精度クラス 1.5 (つまり、±1.5% を超えない基本的な低減誤差限界 γ p を持つ) のパネル電磁電圧計です。 バツ n = 300V）電圧実効値を測定した結果が得られました U= 220 V。絶対的な制限値を決定する必要があります 測定結果のΔと相対δの器差 U.
主な限界値を推定してみましょう 絶対エラー Δ:
Δ = γ バツ k /100 = ±1.5 300/100 = ±4.5V。
限界値メイン 相対的誤差δ:
δ = Δ100/U = ±4.5・100/220 ≒ ±2.0%。
一般的な場合の測定結果の合計誤差の計算には、可能な最大数のコンポーネント (主成分、追加成分、方法論的成分、相互作用など) を見つけることが含まれます。
追加エラーは、SI (特に機器) が通常の条件下ではなく、1 つ以上の影響を与える量が通常の値の範囲を超える (ただし、動作値の範囲内にある) 動作条件下で動作する場合に発生します。
影響力のある量(BB) は、この実験では測定されませんが、測定または変換の結果に影響を与える物理量 β です。 たとえば、電気回路内の電流を測定する実験では、他の物理量 (周囲温度、大気圧、相対湿度、電場と磁場、SI 電源電圧) が量に影響します。 もちろん、環境の温度を測定する場合、この実験における温度は測定された量になります。
一般に、影響を与える量はかなり広い範囲で変化する可能性があります。 さまざまな環境条件下で SI のパフォーマンスを評価する場合、爆発性の可能性がある 3 つの領域が区別されます。
爆発物の通常値の領域（この場合、爆発物の価値は事前に合意された通常値の範囲内です）。
爆発物の作動値の範囲（この場合、爆発物の価値はその作動値の範囲内にあります）;
SI の保管または輸送が可能な爆発値の範囲。
器差を評価するという観点からは、最初の 2 つの領域のみに注目します (図 1.11)。 正常範囲爆発物は通常、公称値 β 0 に対して範囲 β 1 ... β 2 で対称になるように設定されます。 爆発物の可能な値のこの範囲では、SI を使用するための条件は正常 (NU) とみなされ、メインの SI エラーのみが発生します。
米。 1.11. 影響を与える量の値、使用条件、測定器の誤差。
動作範囲 SI が通常使用できる爆発物に起こり得るより広い範囲の変化を指します。 この範囲の境界は、それぞれ爆発物の限界値の下限β n と上限βによって設定されます。 この爆発的な値の範囲では、SI を使用するための条件はワーキング (RU) と呼ばれ、この場合にはメインエラーだけでなく追加エラーも存在します。 したがって、動作条件内ではあるが通常の条件外で作業する場合、合計の器差は主成分と追加成分で構成されます。
たとえば、ほとんどすべての測定実験で最も重要な爆発物である周囲温度の場合、通常の（ロシアの）値の範囲、したがって、ほとんどの従来の技術的な測定実験におけるSIの使用の通常の条件は（20±5）です。 ) °C または (20 ± 2 ) °C .
正常値の領域は一定ではなく、実行される測定の特性、測定される量、および SI 精度クラスによって異なります。 たとえば、SI が正確であればあるほど、必要な通常温度の範囲は狭くなります。 最高精度クラス (0.0005、0.001、0.002) の電気抵抗測定の場合、公称値からの許容温度偏差はそれぞれ ±0.1 °C、±0.1 °C です。 ±0.2℃; ±0.5℃。 外国のデバイスの場合、公称温度値は +23 °C であることがよくあります。
特別な測定における通常の爆発値の領域は、SI の説明または測定手順で個別に指定されます。
測定器は目的に応じて使用できる動作条件の範囲が異なります。 たとえば、SI 実験室での使用の場合、これは 0 ～ +40 °C の温度範囲になる可能性があります。
産業用SIの場合、例えば実験用SIに比べて爆発物の作動値の範囲が広い。 軍用測定機器の爆発動作値はさらに広範囲になります。
保管条件によっては、広範囲の爆発値が許容されます。 たとえば、主要な環境パラメータである温度については、デバイスのパスポートに次の情報が含まれる場合があります。「...動作温度範囲: 0...+40 °C、保管温度範囲: –10...+60°」 Ｃ」
精度クラス、環境影響係数（温度係数など）、および測定された信号の非有益なパラメータの影響係数（実効値を測定するときの周期的な電圧信号の周波数など）を知ることで、追加誤差の値を推定し、主成分と追加成分を加算することで合計の器差を求めることができます。
唯一の (しかし最も重要で、幸いにも最も簡単に決定できる) 爆発物である温度の影響の例を使用して、器差の追加要素の推定値を見つける例を考えてみましょう。 ミリ電流計の精度クラスについて実験を行った後、その主な器差が Δ o = ±1.0 mA であることが判明したとします。 実験中の温度は+28℃で記録されました。 デバイスパスポートの温度係数は次のように定義されています。「...公称温度 +20 °C からの 10 °C の差ごとの追加誤差は、周囲温度の変化が 0 ～ 20 °C の範囲内の主誤差と等しくなります。」 +50℃。」 この場合の追加の絶対誤差 Δ d の最大値は次のように決定されます。
Δ d = Δ o (28 – 20)/10 = ±1.0 8/10 = ±0.8 mA。
仕事の終わり -
測定
計測学は、測定、その統一性を保証する方法と手段、および必要な精度を達成する方法の科学です。 計測学には 3 つの分野があります。 理論的（楽しい）
物理量
物理量 (PV) は、定性的には多くの物理オブジェクトに共通の特性ですが、定量的にはオブジェクトごとに個別です。 すべての品種
測定器の種類
測定器（MI） – 技術的手段、測定に使用され、標準化された計測学的特性を備えています。 すべての測定器は 5 つのタイプに分類されます。
測定の種類と方法
PV値（測定結果）はさまざまな方法で取得できます。 実際には 電気測定さまざまな種類と方法の測定が使用されます。 次のタイプの測定が存在します。
測定の統一性
測定値の単一性は、結果が法的単位で表現され、測定結果の誤差が既知または指定された単位で既知である測定状態として理解されます。
物理量の単位
ユニット 物理量は、定義により 1 に等しい数値が割り当てられる物理量です。 他のほとんどの国と同様に、私たちの国でも、
物理量の基本単位と追加単位
物理量 単位名 名称 ロシア語
標準化
ほんの数十年前までは、世界中で物理量の単位が統一されていませんでした。 さまざまな国、科学、技術のさまざまな分野で、 鉱工業生産、V 農業、トーラス
規格
標準とは、物理量の単位のサイズを他の SI (モデルまたは作業) に転送する目的で、物理量の単位の保存および/または複製を提供する SI であり、正式に承認されています。
測定結果エラー
測定量の真の値は原理的に見つけることができません（これを理解している有能な実験者は、これを追求しようとはしません）。 したがって、結果の誤差の実際の (真の) 値は
測定器の誤差
原則として（そして通常はよく組織化された実験では）、測定結果の合計誤差の決定要素は SI 自体の誤差です。 インストゥルメンタル
方法論上の誤り
知られているように、測定結果の誤差は SI 精度クラスだけによって決まるわけではありません。 結果の信頼性が低い理由は他にもある可能性があります。 外観を説明する例を見てみましょう
インタラクションエラー
結果の合計誤差のこの成分は、信号源の有限の抵抗などによって発生します。
動的エラー
動的誤差は、測定過程で変化する物理量を測定する際に発生するSI誤差です。 静的オブジェクトモデルの仮定（名前なし）
主観的な誤差
測定結果（読み取り値）を確定する際の計数の主観性の発現が正常（正常、説明可能、予測可能）である場合と異常（予測不可能）である場合には区別があります。 被写体の様子
測定結果の処理
測定実験の過程で得られる測定量の 1 つの値 (直接測定の別の結果) を観測値と呼びます。 最終的な測定結果は o
直接測定の処理
直接測定には、単一 (単一) と複数 (複数) があります。 単一測定は実行と処理が最も簡単で、最も一般的です。
複数の直接測定
複数（複数）の直接測定では、同じ物理量の多数の（通常は異なる）観測値が得られます。 この場合、問題は 2 つの定式化が可能です。 初め
間接測定の処理
電気測定の実践における間接測定は非常に一般的です。 測定結果の誤差を評価する問題は、このような実験において最も重要な問題の 1 つです。 詳細を確認した上で、
間接測定結果の誤差の計算
間接測定結果の誤差を計算する例を考えてみましょう 有効電力負荷に電流計を使用する 既知の値抵抗。 既知の定数値の場合
特定の物理量の測定結果の誤差は、測定器の固有誤差に依存します。 測定器の誤差は、その測定器を使用して得られた量の値と測定量の真の値との差です。 なぜなら 本当の意味量は不明ですが、実際には、その代わりに、より正確な測定器を使用して取得された量の実際の値が使用されます。
測定器の誤差は次のように分類できます。
発生の性質と理由による - 体系的かつランダム。
使用条件に関して - 基本および追加。
数値表現の方法（形式）によると、絶対的、相対的、換算的です。
系統的誤差測定器は誤差の構成要素であり、一定のままであるか、同じ量を繰り返し測定すると自然に変化します。 これらの誤差の原因と性質は既知であり、同じ量を繰り返し測定した結果として明らかになります。 これらの誤差の影響は、計算や実験によって求められた補正を導入することで除去されます。
ランダムエラー測定器では、同じ量を繰り返し測定することによってランダムに変化する誤差成分と呼ばれます。 これは、振動、電磁場の存在、観察者の感覚の変化などのランダムな要因が測定機器に与える影響によって発生します。 経験的にそれらを除外することはできません。 会計のため ランダムエラー同じ量を特定の測定器で何度も測定します。 確率論と 数学的統計、これに基づいて、測定器の誤差のランダム成分が推定されます。
基本的なエラーは、通常の条件下で使用される測定器の誤差であり、通常、この測定器の規制および技術文書で定義されています。
下 追加のエラー影響量が正常値からずれることによる測定器の誤差の変化を理解する。
絶対誤差測定装置の測定値は、装置の読み取り値と測定量の真の (実際の) 値との差です。
ここで、X P – 機器の測定値。
X d – 測定量の実際の値。 基準デバイスの読み取り値は、測定量の実際の値として取得されます。
相対誤差機器は、測定値の真 (実際) 値に対する測定機器の絶対誤差の比率、%:
エラーの減少測定器の絶対誤差の基準値に対する比率です。 正規化値は、測定の上限、測定範囲、またはスケール長のいずれかに等しい、従来から受け入れられている値 X N です。 指定されたエラーは通常、% で表されます。
SI精度– 測定器の品質の特徴であり、誤差がゼロに近いことを反映します。 精度等級SI- これは、このタイプの測定器の一般化された特性であり、原則として、許容される主誤差および追加誤差の制限によって表される精度のレベル、および精度に影響を与えるその他の特性を反映します。 精度クラスにより、特定のタイプの SI 誤差がどの範囲内にあるかを判断できますが、 測定精度を直接示すものではありませんこれらのそれぞれの手段を使用して実行されます。 特定のタイプの測定器の精度クラスは、規格、技術仕様、またはその他の規制文書で確立されています。
基本文書規格 (GOST 12997-76) に準拠 国家システム産業用機器や自動化機器など。 技術仕様」）測定装置の主な計測特性 は 精度クラス これは、許容される基本誤差および追加誤差の限界を決定する測定機器の一般化された特性です。 下 最大許容誤差使用に適していると考えられる測定器の（符号を考慮しない）最大誤差を指します。
GOST 8.401-80は、測定器の許容誤差の限界を表現する方法に応じて、精度クラスの値の方法を規制しています。 この規格は、測定機器の最大許容誤差を絶対誤差と低減誤差の形式で表現するものです。
ここで、 は許容される減少誤差の限界値です (%)。
x N – 測定上限、測定範囲、またはスケール長のいずれかに等しい正規化値。
最大許容誤差が式 (5) に従って減少誤差として表される測定器の場合、いくつかの数値から選択して精度クラスを割り当てる必要があります。
(1;1.5; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6) 10 n、n=(1.0; 0; -1; -2; など) デバイスの精度クラスはリリース時に確立され、校正されます。通常の状態における例示的な装置による。
許容誤差の限界がパーセント単位の相対誤差で表される測定器の場合、式 (4) に従って、精度クラスは値 c と d の組み合わせによって決まります。 それから シンボルスラッシュで区切られ、c と d に等しい 2 つの数値で構成されます。
したがって、実際に使用されるほとんどの機器では、精度クラスの単一項または二重項の指定が使用されます。 たとえば、精度クラス 0.5 の指定は、許容誤差の限界が標準値のパーセンテージとして表されることを示します。 精度クラス 0.1/0.2 の指定は、測定値の値のパーセントで表した許容相対誤差の限界が次の式によって決定されることを意味します。
,
ここで、c=0.1 d=0.02
静的 SI 誤差は、一定であるとみなされる物理量を測定するときに発生します。 時間の経過とともに変化する物理量（測定過程）を測定する場合、測定器の動的誤差が発生します。
認定測定技術 (MVI) の使用は、測定の品質を保証することを目的としています - GOST 8.563-96「GSI」。 測定を実行する方法。」
測定手法は一連の操作とルールであり、その実装により確実に測定結果が得られます。 既知のエラー。 MVI は、原則として、文書化された測定手順です。 MVI は、別の文書 (規格、推奨事項)、規格のセクション、技術文書の一部 (技術仕様のセクション、パスポート) に規定することができます。
MVI の認証は、MVI に課せられた計量要件への準拠を確立および確認するための手順です。 MVI を規制する文書には通常、次のことが示されています。 MVI の目的。 測定を実行するための条件。 測定誤差の要件。 測定方法； 測定器、補助装置、材料などの要件。 測定を実行するための準備作業。 測定を実行するときの操作。 測定結果を処理および計算するための操作。 測定結果の誤差を監視するための基準と手順。 オペレーターの資格要件。 実行される作業の安全要件。