Потенційна точність вимірювань, сторінка 2

способи обробки результатів вимірювань та оцінки показників точності вимірювань;

вимоги до кваліфікації операторів;

вимоги до техніки безпеки.

В атестатах на методики виконання вимірюваньвказують:

призначення та сферу застосування методики;

типи та номери екземплярів засобів вимірювань, що використовуються для проведення вимірювань. Номер примірника засобу вимірювань в атестаті не вказується, якщо значення показників точності вимірювань, зазначені в атестаті, визначені з урахуванням можливості застосування будь-якого примірника засобу вимірювання даного типу;

технічні характеристики допоміжних пристроїв, необхідні виконання вимірювань;

порядок підготовки та виконання вимірювань;

чисельні значення показників точності вимірів;

міжповірочні інтервали для засобів вимірювань та номенклатуру нормативних документів, згідно з якими має проводитись їх перевірка;

вимоги до кваліфікації операторів;

вимоги до техніки безпеки.

Точність вимірів багато в чому залежить також від алгоритму обробки експериментальних даних. Цим зумовлено вимогуатестації алгоритмів.

В окремих галузях і видах вимірі при сучасній еталонній базі досягнуто точність, що забезпечує можливість виконання вимірювань на молекулярному рівні. Формальним відображенням цього служить поява постійної Больцмана. 38 • 10 -23 Дж/К у виразах, що описують фактори, що впливають, з якими потрібно зважати. Частинки речовини - атоми, молекули, а також електричні заряди здійснюють безперервні хаотичні рухи, інтегральна інтенсивність яких характеризуєтьсятермодинамічної температурою Т. Чим інтенсивніше рухи, званіфлюктуаціями,тим вище абсолютна температура Т. Флюктуації створюютьшумовий ефект,що обмежує точність вимірювання фізичних величин. Потужність шуму РШ визначається рівнянням Найквіста:

,

де f - Ширина смуги пропускання приладу. Іноді цей вираз доповнюється спектральним коефіцієнтом N, що враховує дробовий ефект в електронних приладах та інші явища.

.

Замість потужності РШ можна розглянути енергію шуму GШ, причому

Якщо виходити з того, що енергія корисного сигналу Р ×t,де Р — потужність, at —час вимірювання, має бути більшою за енергію шуму, то можливість виконання вимірювань на молекулярному рівні буде обмежуватись вимогою виконання нерівності

Р ×tGШ.

Використовуючи відмінності у статистичній природі шумів та корисних сигналів, у багатьох випадках вдається подолати обмеження, зумовлені законами термодинаміки. Зокрема, не когерентність шуму дозволяє при багаторазовому вимірі, накопиченні, оптимальній фільтрації та шляхом використання інших прийомів забезпечити виконання

вимірювань щодо .

Принциальні обмеження наступного рівня обумовлені дискретністю вимірюваних величин (не можна, наприклад, виміряти заряд, менший заряд електрона) або флюктуаціями, що визначаються дискретністю речовини та енергії. Точність вимірів цьому рівні обмежується законами квантової механіки.

Формальним відображенням виходу наквантовомеханічний рівень точності вимірюваньслужить поява в математичному описі факторів, якими не можна нехтувати, постійною Планкоюh= 6,63 • 10 - 34 Дж/Гц. Одним з таких факторів є принцип.невизначеності Гейзенберга, що зв'язує (через постійну Планка) точність вимірювання координати та імпульсу частки, часу та енергії, а також інших пар фізичних величин. Точність вимірів у умовах стає предметом розумного компромісу.

8.2. ВИЗНАЧЕННЯ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАНЬ РОЗРАХУНОЧНИМ ШЛЯХОМ

Потенційна точність вимірів, яка визначається будь-якому рівні розвитку науки і техніки точністю державних еталонів, у побуті недосяжна. Тому природно постає питання реально досяжної точності вимірів. При вирішенні цього питання завжди виходять з аналізу конкретної вимірювальної задачі і намагаються якомога повніше врахувати всілякі обмеження.

Нехай, припустимо, apriori відомо, що сигналX(t)на виході лінійного вимірювального перетворювача з коефіцієнтом перетворення, рівним 1, буде суміш корисного сигналу X(t) = Q = const і шумової перешкодиN(t)у вигляді нормального стаціонарного випадкового процесу із середнім значенням, рівним нулю, обумовленої зовнішніми та внутрішніми факторами, що впливають. Можливі такі способи вимірювання невідомого значення Q:

усередненняХ(t)за часом (протягом однієї реалізації);

усередненняХ(t)за множиною значень, що відносяться в кожній реалізації до одного і того ж моменту часу;

усередненняХ(t)і по множині, і за часом. Поруч із метрологічне забезпечення вимірів може бути організовано по-різному. В одному з варіантів (див. рис. 161 а) інформація про розмір одиниці передається тільки вимірювальному перетворювачу. У цьому випадку сигнал на виході вимірювального перетворювача

вимірів

може вносити виправлення. Точне значення її зазвичай невідомо, що враховуєтьсяситуаційною моделлю виправлення. Засібний пристрій потім виконує необхідні математичні операції.

У другому варіанті інформація про розмір одиниці передається вимірювальному приладу в цілому, що включає в себе і вимірювальний перетворювач і пристрій, що усереднює. Поправка в такому разі вноситься за необхідності у показання приладу - рис. 161,б.

Показником точності служить аналог стандартного відхилення результату виміру. Вирази для нього наведені в табл. 50 де - дисперсія шумової перешкоди;

-аналог середнього квадратичного відхилення в ситуаційній моделі поправки; - інтервал кореляції нормального стаціонарного випадкового процесуХ(t);ТP - тривалість реалізації того ж процесу;п -число реалізації. При складанні табл. 50 враховано, що в першому варіанті поправка вноситься в миттєві значенняX(t)знаступним цифровим усередненням отриманого масиву. Поправка на неточність дискретного усереднення має дисперсію.

вимірювань

Табл. 50 дозволяє проаналізувати залежність точності вимірювань від багатьох факторів. Так, наприклад, очевидна залежність точності від обсягу експериментальних даних(п,Тр). Обмеження обсягу експериментальних даних обмежує точність вимірів. Видно залежність точності від конструктивних і схемотехнічних рішень (способу усереднення, значення). Є можливість альтернативного вибору, а у разі обмежень на вибір – безпосереднього розрахунку точності вимірів. Двома варіантами представлені підходи до метрологічного забезпечення, якість якого визначається значеннями та . Дуже наочна залежність точності від апріорної.

ної інформації про фактори, що впливають(,).Якщо точноїінформації про параметри перешкоди немає, а відомий лише закон розподілу їхньої ймовірності, то

Прир(,) =р()р()цей подвійний інтеграл у кожному даному випадку обчислюється просто.

За табл. 50 у кожному даному випадку легко знайти мінімальне значення,тобто. визначити максимально можливу точність за вибраних умов та обмежень.

Подібним чином розраховується та аналізується точність вимірювань і в більш складних випадках, що відрізняються тим, що доводиться враховувати більшу кількість факторів.

  • АлтДТУ 419
  • АлтДУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БІТТУ 794
  • БДТУ «Воєнмех» 1191
  • БДМУ 172
  • БДТУ 602
  • БДУ 153
  • БДУІР 391
  • БелДУТ 4908
  • БДЕУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЕУ ПК 689
  • БрДУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЕС 426
  • ВлДУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгДТУ 235
  • ВНУ ім. Даля 166
  • ВЗФЕД 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятДГУ 139
  • ВятДУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ДДМУ 1967
  • ДДТУ ім. Сухого 4467
  • ДМУ ім. Скорини 1590
  • ДМА ім. Макарова 300
  • ДДПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВДГУ 134
  • ДВДМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонДТУ 497
  • ДІТМ МНТУ 109
  • ІвДМА 488
  • ІДХТУ 130
  • ІжДТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемДУ 507
  • КДМТУ 269
  • КіровАТ 147
  • КДКСЕП 407
  • КДТА ім. Дегтярьова 174
  • КНАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасДМУ 630
  • КДПУ ім. Астаф'єва 133
  • КДТУ (СФУ) 567
  • КДТЕІ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубДТУ139
  • КубДУ 107
  • КузДПА 182
  • КузДТУ 789
  • МДТУ ім. Носова 367
  • МДЕУ ім. Сахарова 232
  • МГЕК 249
  • МДПУ 165
  • МАІ 144
  • МАДІ 151
  • МДІУ 1179
  • МГОУ 121
  • МДСУ 330
  • МДУ 273
  • МГУКІ 101
  • МГУПД 225
  • МГУПС (МІІТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСІ 179
  • ХАІ 656
  • ТПУ 454
  • НДУ МЕІ 641
  • НМСУ «Гірський» 1701
  • ХПІ 1534
  • НТУУ «КПІ» 212
  • НУК ім. Макарова 542
  • НВ 777
  • НДАВТ 362
  • НДАУ 411
  • НДАСУ 817
  • НДМУ 665
  • НДПУ 214
  • НДТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЕУ 499
  • НДІ 201
  • ОмДТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПДПУ ім. Короленка 296
  • ПНТУ ім. Кондратюка 119
  • РАНХіГС 186
  • РОАТ МІІТ 608
  • РТА 243
  • РДДМУ 118
  • РДПУ ім. Герцена 124
  • РДППУ 142
  • РДСУ 162
  • «МАТІ» — РДТУ 121
  • РГУНіГ 260
  • РЕУ ім. Плеханова 122
  • РДАТУ ім. Соловйова 219
  • РязГМУ 125
  • РДРТУ 666
  • СамДТУ 130
  • СПбДАСУ 318
  • Інжекон 328
  • СПбГІПСР 136
  • СПбГЛТУ ім. Кірова 227
  • СПбДМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбДПУ 1598
  • СПбГТІ (ТУ) 292
  • СПбДТУРП 235
  • СПбДУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНіПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЕ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЕФ 145
  • СПбГЕТУ «ЛЕТИ» 380
  • ПІМаш 247
  • НДУ ІТМО 531
  • СДТУ ім. Гагаріна 114
  • СахДУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибДАУ 462
  • СибДІУ 1655
  • СибДТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СібГУТІ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумДУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТДЕУ 325
  • ТДУ (Томськ) 276
  • ТДПУ 181
  • ТулДУ 553
  • УкрДАЖТ 234
  • УлДТУ 536
  • УІПКПРО 123
  • УрДПУ 195
  • УГТУ-УПІ 758
  • УГНТУ 570
  • УДТУ 134
  • ХДАЕП 138
  • ХДАФК 110
  • ХНАГГ 407
  • ХНУВС 512
  • ХНУ ім. Каразіна 305
  • ХНУРЕ 324
  • ХНЕУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитДУ 220
  • ЮУрДУ 306
Повний список ВНЗ

Щоб надрукувати файл, скачайте його (у форматі Word).