Какие характеристики процедуры измерения

Содержание
  1. 5. Основные характеристики измерений
  2. Читайте также
  3. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРХНИХ СЛОЕВ СТРАТОСФЕРЫ ПО ДОКЛАДУ ГРИММИНГЕРА
  4. ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВООРУЖЕНИЯ ФРЕГАТОВ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОССИИ
  5. 3. Классификация измерений
  6. 5. Основные характеристики измерений
  7. 9. Средства измерений и их характеристики
  8. 11. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование
  9. 22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений»
  10. 2 Классификация измерений
  11. 8. Средства измерений и их характеристики
  12. 11.Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование
  13. 13. Погрешность измерений
  14. 22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений»
  15. 5.6 Прослеживаемость измерений
  16. 2.1. Основные технические характеристики
  17. 3.1. Основные технические характеристики
  18. Конструкция и основные характеристики шины
  19. Элементы измерительной процедуры
  20. Характеристики измерений

5. Основные характеристики измерений

5. Основные характеристики измерений

Выделяют следующие основные характеристики измерений:

1) метод, которым проводятся измерения;

2) принцип измерений;

3) погрешность измерений;

4) точность измерений;

5) правильность измерений;

6) достоверность измерений.

Метод измерений – это способ или комплекс способов, посредством которых производится измерение данной величины, т. е. сравнение измеряемой величины с ее мерой согласно принятому принципу измерения.

Существует несколько критериев классификации методов измерений.

1. По способам получения искомого значения измеряемой величины выделяют:

1) прямой метод (осуществляется при помощи прямых, непосредственных измерений);

2) косвенный метод.

2. По приемам измерения выделяют:

1) контактный метод измерения;

2) бесконтактный метод измерения. Контактный метод измерения основан на непосредственном контакте какой—либо части измерительного прибора с измеряемым объектом.

При бесконтактном методе измерения измерительный прибор не контактирует непосредственно с измеряемым объектом.

3. По приемам сравнения величины с ее мерой выделяют:

1) метод непосредственной оценки;

2) метод сравнения с ее единицей.

Метод непосредственной оценки основан на применении измерительного прибора, показывающего значение измеряемой величины.

Метод сравнения с мерой основан на сравнении объекта измерения с его мерой.

Принцип измерений – это некое физическое явление или их комплекс, на которых базируется измерение. Например, измерение температуры основано на явлении расширения жидкости при ее нагревании (ртуть в термометре).

Погрешность измерения – это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Погрешность, как правило, возникает из—за недостаточной точности средств и методов измерения или из—за невозможности обеспечить идентичные условия при многократных наблюдениях.

Точность измерений – это характеристика, выражающая степень соответствия результатов измерения настоящему значению измеряемой величины.

Количественно точность измерений равна величине относительной погрешности в минус первой степени, взятой по модулю.

Правильность измерения – это качественная характеристика измерения, которая определяется тем, насколько близка к нулю величина постоянной или фиксировано изменяющейся при многократных измерениях погрешности (систематическая погрешность). Данная характеристика зависит, как правило, от точности средств измерений.

Основная характеристика измерений – это достоверность измерений.

Достоверность измерений – это характеристика, определяющая степень доверия к полученным результатам измерений. По данной характеристике измерения делятся на достоверные и недостоверные. Достоверность измерений зависит того, известна ли вероятность отклонения результатов измерения от настоящего значения измеряемой величины. Если же достоверность измерений не определена, то результаты таких измерений, как правило, не используются. Достоверность измерений ограничена сверху погрешностью измерений.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРХНИХ СЛОЕВ СТРАТОСФЕРЫ ПО ДОКЛАДУ ГРИММИНГЕРА

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРХНИХ СЛОЕВ СТРАТОСФЕРЫ ПО ДОКЛАДУ

ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВООРУЖЕНИЯ ФРЕГАТОВ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОССИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВООРУЖЕНИЯ ФРЕГАТОВ ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНЫЕ РАКЕТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ РОССИИ СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ ТТХ П-20 П-20М «УРАН» «УРАН-Э» «ЯХОНТ» CLUB-NФирма-разработчик Год принятия на вооружение МКБ «Радуга» 1960 (П-15) 1965 (П-15У) МКБ «Радуга»

3. Классификация измерений

3. Классификация измерений Классификация средств измерений может проводиться по следующим критериям.1. По характеристике точности измерения делятся на равноточные и неравноточные.Равноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой

5. Основные характеристики измерений

5. Основные характеристики измерений Выделяют следующие основные характеристики измерений:1) метод, которым проводятся измерения;2) принцип измерений;3) погрешность измерений;4) точность измерений;5) правильность измерений;6) достоверность измерений.Метод измерений –

9. Средства измерений и их характеристики

9. Средства измерений и их характеристики В научной литературе средства технических измерений делят на три большие группы. Это: меры, калибры и универсальные средства измерения, к которым относятся измерительные приборы, контрольно—измерительные приборы (КИП), и

11. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование

11. Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование Метрологические свойства средств измерения – это свойства, оказывающие непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений и на погрешность этих

22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений»

22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» Единство измерений – это характеристика измерительного процесса, означающая, что результаты измерений выражаются в установленных и принятых в

2 Классификация измерений

2 Классификация измерений Классификация средств измерений может проводиться по следующим критериям.1. По характеристике точности измерения делятся на равноточные и неравноточные.Равноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой

8. Средства измерений и их характеристики

8. Средства измерений и их характеристики В научной литературе средства технических измерений делят на три большие группы. Это: меры, калибры и универсальные средства измерения, к которым относятся измерительные приборы, контрольно-измерительные приборы (КИП), и

11.Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование

11.Метрологические характеристики средств измерений и их нормирование Метрологические свойства средств измерения – это свойства, оказывающие непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений и на погрешность этих

13. Погрешность измерений

13. Погрешность измерений В практике использования измерений очень важным показателем становится их точность, которая представляет собой ту степень близости итогов измерения к некоторому действительному значению, которая используется для качественного сравнения

22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений»

22. Правовые основы метрологического обеспечения. Основные положения Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» был принят в 1993 г. До принятия данного Закона нормы в области метрологии не были регламентированы

5.6 Прослеживаемость измерений

5.6 Прослеживаемость измерений 5.6.1 Общие положения Все оборудование, используемое для проведения испытаний и/или калибровок, включая оборудование для дополнительных измерений (например окружающих условий), имеющее существенное влияние на точность и достоверность

2.1. Основные технические характеристики

2.1. Основные технические характеристики Технические характеристики приведены для импульсного преобразователя с максимальной мощностью 200 Вт (суммарная вторичная мощность по всем каналам). Параметры, представленные в данном разделе, являются стандартными для блоков ATX

3.1. Основные технические характеристики

3.1. Основные технические характеристики Источник питания подобного типа построен по схеме импульсного преобразователя напряжения с бестрансформаторным подключением к питающей сети. Он выполняет преобразование переменного сетевого напряжения в постоянные с

Конструкция и основные характеристики шины

Конструкция и основные характеристики шины Шина автомобиля состоит из шести основных частей: каркас, боковина, плечевая зона, протектор, брекер, борт.На грузовых автомобилях ГАЗ – 53А, ЗИЛ – 130 и т.д. устанавливают камерные шины, состоящие из покрышки, камеры с вентилем и

Источник

Элементы измерительной процедуры

Предметом метрологии является получение качественной или количественной информации о свойствах объектов окружающего мира путем измерения. Само измерение — сложная процедура, включающая целый ряд последовательных и взаимодействующих элементов. Совокупность и порядок следования элементов процедуры измерения конкретного свойства фиксируется в форме соответствующей методики выполнения измерений (МВИ).

Начальным элементом всякого измерения является его задача (цель). Задача измерения в общем случае – это получение результата измерения требуемого качества, то есть необходимой точности и достоверности. Формулирование конкретной измерительной задачи осуществляется с учетом априорной (полученной до проведения самого измерения) информации об измеряемом объекте и его свойствах. Анализ априорной информации способен заранее определить характеристики предстоящего измерения, в том числе достижимый уровень его точности.

Элементы измерительной процедуры представлены на рис. 2.2

Измерение
Измеряемый объект (явление, процесс)
Единица физической величины
Средство измерения
Физическая величина (физический параметр)
Метод измерений
Методика измерения
Результат измерений
Погрешности измерений
Условия измерений
Рис. 2.2. Основные элементы, участвующие в измерениях

Объект измерения – это реальный объект (тело, вещество, явление, процесс), обладающий некоторой суммой свойств и находящийся в многосторонних и сложных связях с другими объектами. Субъект измерения (человек, выполняющий измерение) принципиально не может охватить объект целиком, во всем многообразии его свойств и связей. Поэтому его взаимодействие с объектом измерения возможно только на основе модели объекта. Модель объекта измерения строится в соответствии с целью измерения на основе априорной информации об объекте и условиях измерения. Построение адекватной модели объекта измерения является сложной и неформализуемой задачей.

Субъект измерения осуществляет выбор принципа, метода и средства измерений. Принцип измерения – научно описанное явление (или эффект), положенное в основу метода измерения. Например, при эталонных измерениях электрического напряжения используется эффект Джозефсона. При измерении температуры применяется термоэлектрический эффект, при измерении скорости – эффект Доплера.

Средством измерений называют объект, воспроизводящий и (или) хранящий какую-либо часть шкалы измерений (точку, участок) и предназначенный для выполнения измерений. Большинство средств измерений являются конструктивно законченными техническими устройствами. Каждое средство измерений имеет нормированные метрологические характеристики, которые оказывают влияние на качество результатов измерений. Своеобразным «средством измерений» является человек, который использует при органолептических измерениях свои органы чувств (осязание, обоняние, зрение, слух, вкус), интуицию – при эвристических измерениях, знания и навыки – при экспертных измерениях.

Метод измерения – логическая последовательность операций, описанная в общем виде и применяемая для сравнения конкретного проявления свойства объекта со шкалой измерения этого свойства. Методы измерений весьма разнообразны и могут быть классифицированы по различным признакам. Зачастую методу измерения дается собственное название не потому, что он существенно отличается от известных методов, а лишь для удобства его практического использования. Например, методы непосредственной оценки, дифференциальный, противопоставления, замещения, совпадения, нулевой метод измерения являются, по существу, разновидностями метода сравнения с мерой.

Важную роль в процессе измерения играют условия измерения — совокупность влияющих величин, описывающих состояние окружающей среды и средства измерений. К влияющим относят величины, не измеряемые в конкретной процедуре измерения, но оказывающие влияние на его результаты (температура, давление, влажность, частота и другие). Отклонение от нормальных условий измерения приводит к изменению состояния объекта измерения и средства измерений, что может вызвать дополнительную погрешность измерения.

Измерительный эксперимент является центральным элементом процедуры измерения. В узком смысле – это отдельное измерение. В общем случае измерительный эксперимент содержит ряд последовательных операций по взаимодействию средства измерений с измеряемым объектом, получению, преобразованию и индикации сигналов измерительной информации, регистрации результатов наблюдений.

Завершает процедуру измерения обработка экспериментальных данных, включающая проведение вычислений согласно принятому алгоритму, получение результата измерений, оценку его точности и достоверности, запись результата и его неопределенности (погрешности) в соответствии с установленной формой представления.

Источник

Характеристики измерений

Классификация измерений

Роль и место измерений в метрологии

Основы метрологии

Измерение является одним из основных понятий метрологии, поэтому классификации и характеристикам измерений уделяется большое внимание. Измерения классифицируют по целому ряду признаков.

По характеристике точности:

Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях.

Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различными по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

По числу измерений, выполняемых в серии:

Однократное измерение – измерение, выполненное один раз. Основным условием, при котором такое измерение в принципе возможно, является наличие априорной информации о точности полученного отсчета.

Многократное измерение – измерение, результат которого получают из нескольких следующих друг за другом измерений, иными словами, измерение, состоящее из ряда однократных измерений. Многократные измерения одной и той же величины постоянного размера производятся при повышенных требованиях к точности измерений.

По характеру изменения во времени измеряемой величины:

Статическое измерение – измерение, на протяжении времени которого измеряемая величина принимается неизменной.

Динамическое измерение – измерение, на протяжении времени которого измеряемая величина принимается переменной.

По метрологическому назначению:

Технические измерения – измерения, выполненные при помощи рабочих средств измерений.

Метрологические измерения – измерения, выполненные при помощи эталонов и образцовых средств измерений. Как правило, такие измерения выполняются с целью воспроизведения единиц физических величин или передачи их размера рабочим средствам измерений. Измерения максимально возможной точности, достигаемой при существующем уровне науки и техники, называют также эталонными, а измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не превышает заданного значения и выполняемые метрологическими органами, – контрольно-поверочными.

По способу представления результатов измерений:

Абсолютное измерение – измерение, приводящее к значению, основанному на прямых измерениях одной или нескольких основных величин, и (или) использовании значений физических констант. Результат прямых измерений выражается в единицах измеряемой величины, например, определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате и т.д.

Относительное измерение — измерение отношения измеряемой величины к одноименной величине, играющей роль единицы или измерение величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Например, при измерении относительной влажности воздуха, ее определяют как отношение количества водяных паров в 1 куб. см воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 куб. см воздуха при данной температуре.

По способу получения (обработки) результатов измерений:

Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно из опытных данных, например, измерение температуры тела термометром, силы тока – амперметром, длительности временного интервала – секундомером.

Косвенное измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины определяют на основании известной зависимости между искомой величиной и другими величинами, значения которых получают в результате прямых измерений. Например, сопротивление резистора R находят из уравнения R=U / I, где падение напряжения на резисторе – U и ток через него – I находят в результате прямых измерений.

Совокупные измерения – измерения нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений. Например, измеряя сопротивления , и между различными вершинами треугольника, в котором соединены сопротивления , и (см.рис.2.1) и, решая систему уравнений (2.1) можно определить искомые значения сопротивлений , и методом совокупных измерений.

(2.1) ,

Совместные измерения — одновременные измерения двух или более неоднородных величин для нахождения зависимости между ними. Например, измеряя сопротивление резистора при трех различных температурах, составляют систему из трех уравнений с целью нахождения параметров R0, и с помощью известной зависимости сопротивления резистора от температуры:

где T0 — температура, при которой определяется значение R0,

A и B — температурные коэффициенты сопротивления,

Основными характеристиками измерений являются: принцип измерений, метод измерений, результат, погрешность, точность, сходимость, воспроизводимость, правильность и достоверность.

Принцип измерений – физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений.

Метод измерений – совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Методы измерений разнообразны.

Метод непосредственной оценки, при использовании которого искомое значение измеряемой величины получают по показаниям средства измерений, снятых непосредственно с его отсчетного устройства,

Метод сравнения с мерой, при использовании которого искомое значение измеряемой величины получают в результате ее сравнения с величиной, воспроизводимой мерой. Существует целый ряд

Разновидности метода сравнения с мерой:

— метод противопоставления, который характеризуется тем, что измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на устройство сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами. Примером реализации этого метода является измерение массы на равноплечих (рычажных) весах с использованием уравновешивающих гирь.

— дифференциальный метод, который характеризуется тем, что на средство измерений воздействует разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Этот метод, при условии высокой точности воспроизведения величины мерой, позволяет получить хорошую точность измерений даже в случае применения относительно неточных средств измерений. Например, необходимо измерить постоянное напряжение, истинное значение которого . Возьмем для этого образцовую меру напряжения , погрешность которой пренебрежимо мала, и вольтметр с пределом измерения и погрешностью, значение которой при измерении величины, равной пределу измерения, составляет . При использовании дифференциального метода измерений источники измеряемого постоянного напряжения и образцового напряжения включаются последовательно навстречу друг другу. Разность напряжений будет измерена с погрешностью вольтметром с пределом , следовательно, искомое значение напряжения будет определено с относительной погрешностью, равной примерно . Эффект повышения точности результатов измерений, достигаемый при использовании дифференциального метода, оказывается тем выше, чем точнее мера воспроизводит значение физической величины.

— нулевой метод, который характеризуется тем, что измеряемая величина одновременно или периодически сравнивается с мерой, и результирующий эффект воздействия этих величин на устройство сравнения доводится до нуля. Очевидно, что используемая в нулевом методе измерений мера должна быть изменяемой (регулируемой), а точность метода тем выше, чем выше чувствительность устройства сравнения.

— метод замещения, который характеризуется тем, что измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение сопротивления омметром с поочередным подключением к нему измеряемого сопротивления и образцового магазина сопротивлений (регулируемая мера). Сопротивление магазина, при котором показания омметра такие же, как при измерении искомого сопротивления, равно измеряемому значению.

— метод совпадений, который характеризуется тем, что разность значений с размером измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Например, при измерении длины с помощью штангенциркуля с нониусом наблюдают совпадение отметок на шкалах штангенциркуля и нониуса.

Выбор метода измерений зависит от измерительной задачи, наличия необходимых средств измерений, их вида, характеристик, конструктивных особенностей. С целью наилучшей реализации выбранного метода измерений необходимо определить технологию выполнения измерений, под которой понимается совокупность основных приемов использования средств измерений и последовательность их реализации, требования к выбору средств измерений, числа измерений и их условий, способов обработки результатов. Все перечисленное составляет так называемую методику измерений. Это понятие широко используется в метрологической практике. Обычно под методикой измерений понимают установленную совокупность операций и правил, выполнение которых при измерении обеспечивает получение результатов измерений в соответствии с данным методом. В ряде случаев существуют нормативно-технические документы, регламентирующие конкретные методики измерений.

Результат измерений ‑ главная цель измерений. Результат любого измерения всегда отличается от истинного значения измеряемой величины, под которым подразумевают значение физической величины идеальным образом отражающее в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Поэтому для получения результата измерений необходимо оценить значение искомой величины в совокупности с оценкой ее отклонения от истинного значения. На практике для проведения этих оценок используются показания средств измерений и их характеристики. Исходя из этого, результатом измерений физической величины называется значение физической величины, полученное путем ее измерения.

Часто в полученный результат вносят поправки, что находит отражение в терминологии:

неисправленный результат измерения — значение физической величины, полученное при помощи средств измерений до внесения поправок;

исправленный результат измерения — значение физической величины, полученное при помощи средств измерений и уточненное путем внесения в него необходимых поправок.

Приведем еще несколько важных определений:

сходимость результатов измерений — характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях;

воспроизводимость результатов измерений — характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям (температура, давление, влажность и др.);

погрешность результата измерений — отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Количественно погрешность характеризуют величиной , равной разности между истинным и измеренным . значениями измеряемой величины

(2.2)

В зависимости от причины возникновения погрешности могут быть систематическими и случайными.

Систематическими называются погрешности, не изменяющиеся во времени или изменяющиеся во времени по известному закону. Основной отличительный признак систематических погрешностей состоит в том, что они могут быть предсказаны и благодаря этому практически полностью устранены введением соответствующих поправок.

Поправкой называется значение величины, одноименной с измеряемой, прибавляемое к полученному при измерении значению величины с целью исключения систематической погрешности.

Случайными называются погрешности, изменяющиеся непредсказуемым, случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Основной отличительный признак случайных погрешностей состоит в том, что они (в отличие от систематических) легко обнаруживаются при повторных измерениях в виде некоторого разброса получаемых результатов. Описание случайных погрешностей может быть осуществлено только на основе теории вероятностей и математической статистики. Важно, что их влияние на результаты измерений в принципе неустранимо, а только может быть по необходимости уменьшено.

Точность результата измерений (кратко — точность измерений) — характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его результата. Количественно точность можно охарактеризовать величиной , обратной модулю относительной погрешности:

, (2.3)

где DX— погрешность измерения, X — истинное значение измеряемой величины.

Правильность результата измерений – характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей в их результатах;

Достоверность результата измерений – характеристика качества измерений, отражающая доверие к их результатам. Измерения делят на достоверные и недостоверные в зависимости от того известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонения от истинных значений измеряемых величин.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector