Применение УВМ при автоматизации сортовых прокатов (стр. 3 из 17)

Субъективные погрешности (промахи)-это погрешности, вызванные ошибками лица, производящего измерение например, неправильный отсчет по шкале прибора, неверное подключение проводов к датчику и др.).

Погрешности средств измерений устанавливаются при поверке—определении метрологическим органом погрешностей средств измерений и установления пригодностиихк применению (применять сочетание слов «поверка показаний» не рекомендуется, следует говорить «поверка средств измерений»). Слово проверка применяется для установления комплектности чего-то, оценки состояния взаимодействия элементов, например, электрической схемы.

Совокупность операций по доведению погрешностей средств измерений до значений, соответствующих техническим требованиям, называется юстировкой средств измерений..Зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы, называется градуировочной характеристикой. Определение градуировочной характеристики называется градуировкой средств измерения (термин «тарировка» применять не рекомендуется).

Различают абсолютные и относительные погрешности измерения.

Абсолютная погрешностьD-это разность между измеренным Х и истинным

значениями измеряемой величины. Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины

(2)

Поскольку истинное значение измеряемой величины определить невозможно, вместо него в практике используют действительное значение измеряемой величины

, которое находят экспериментально по показаниям образцовых средств измерений. Таким образом, абсолютную погрешность находят по формуле

(3)

Относительная погрешность

- это отношение абсолютной погрешности измерения к истинному (действительному) значению измеряемой величины, выраженное в процентах:

(4)

Пример I. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения давлении, если при действительном значении давления среды 70 кПа показание прибора равно 68,5 кПа.

Из выражения (3) находим абсолютную погрешность измерения:

D=68,5—70=-1.5кПа.

Согласно выражению (4) относительная погрешность

Абсолютная погрешность измерительного прибора — это разность между показанием

прибора и истинным значением измеряемой величины. Поскольку, как указывалось выше, истинное значение величины остается неизвестным, на практике вместо него пользуются действительным значением величины , отсчитанное по образцовому прибору. Таким образом

(5)

Поправкой называют величину, одноименную с измеряемой, которую следует алгебраически прибавить к показаниям прибора, чтобы получить действительное значение. Поправка равна абсолютной погрешности измерения, взятой с обратным знаком.

Относительная погрешность измерительного прибора

-это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к действительному значению измеряемойимвеличины. На практике, как правило, относительную погрешность выражают в процентах:

(6)

Приведенная погрешность измерительного прибора

-это отношение абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению

(обычно выражается в процентах):

(7)

Нормирующее значение

-условно принятое значение, которое может быть равным верхнему пределу измерений, диапазону измерений, длине шкалы и др. Как правило, за нормирующее значение принимаются: конечное значение диапазона измерений (для приборов, имеющих нулевую отметку на краю шкалы); арифметическая сумма конечных значении диапазона измерений [для приборов, имеющих двустороннюю шкалу (нулевая отметка в середине шкалы). Например, для термометра со шкалой от минус 50 до плюс 50 °С величина будет определяться суммой 50+50=100]; разность конечного и начального значений диапазона измерений для приборов со шкалами без нуля (так называемые шкалы-с «подавленным нулем»). Например, для потенциометра со шкалой 300—1600°С величина будет определяться разностью 1600—300 ==1300.

Необходимо отметить, что приведенная погрешность характеризует лишь метрологические свойства самого прибора, а не погрешность измерений, полученных с помощью этого прибора, которые могут выражаться только в виде абсолютной погрешности. Абсолютная и относительная погрешности в соответствии с выражениями (5), (6) и (7) связаны с приведенной следующими соотношениями:

(8)

(9)

Как видно из уравнения (9) относительная погрешность практически всегда больше приведенной (кроме случая, когда измеряемая величина больше, например, верхнего предела измерения, т.е.

.> ). Причем, чем меньше значение измеряемой величины , тем больше относительная погрешность. Поэтому измерительные приборы рекомендуется выбирать таким образом, чтобы при измерениях указатель находился во второй половине шкалы, а также подбирать предел измерения образцового прибора таким образом, чтобы он превышал предел измерения поверяемого прибора не более чем на 25 %.

На показания приборов оказывают значительное влияние внешние факторы, называемые влияющими величинами.

Область значений влияющей величины, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на средства измерения данного вида в качестве нормальной для этих средств измерений, называется нормальной областью значений. Принормальном значений влияющей величины погрешность средств измерения минимальна. Условия применения средств измерений, при которых влияющие величины (температура и влажность окружающего воздуха, характер вибрации, напряжение питания, величина внешнего магнитного и электрического поля и т.д.) находятся в пределах нормальной области значений, называются нормальными условиями применения средств измерений. Нормальные условия оговариваются в технических условиях заводов-изготовителей средств измерений.

Погрешность средств измерений, используемых в нормальных условиях, называется основной погрешностью.Изменение погрешности средств измерений, вызванное отклонением одной из влияющих величин от нормального значения, называется дополнительной погрешностью.

В зависимости от основной и дополнительной погрешности средствам измерений присваиваются соответствующие классы точности.

Класс точности - обобщенная характеристика средства измерения, определяемаяпределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами средства измерения, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Средства измерений выпускаются на следующие классы точности: 0,01; 0,015; 0,02; 0,025; 0,04; 0,05; 0.1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств (под точностью средств измерений понимается качество измерений, отражающее близость к нулю его погрешностей). На циферблаты, щитки, корпуса средств, измерений наносят условные обозначения класса точности, включающие числа и прописные буквы латинского алфавита.

Пределом допускаемой погрешности средства измерений называется наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению. Предел допускаемой основной погрешности может выражаться одним из трех способов в форме абсолютной погрешности, относительной погрешности и приведенной погрешности.

Для средств измерений, у которых нормируются абсолютные погрешности, класс точности обозначается прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. В определенных случаях добавляются индекс в виде арабской цифры. Такое обозначение класса точности не связано с пределом допускаемой погрешности, т.е. носит условный характер.