Максимальная основная погрешность СИ, при котором он разрешен к применению, называется пределом допускаемой основной погрешности .
Пределы допускаемой основной погрешности устанавливают как или , где х – значение измеряемой величины, а и b – положительные числа, не зависимые от х.
Первая формула описывает аддитивную погрешность, вторая – сумму аддитивной и мультипликативной погрешностей СИ.
Предположение о прямоугольной компоновке позволит лаборатории ошибиться на консервативной стороне, то есть дать неопределенность больше реальной. Для многих работников переход от проверенных традиционных терминов и внедрение современной метрологии обуславливает определенные изменения в мышлении, поскольку современная технология приборостроения достигла больших успехов со времен прямого инструментария.
Анализ подходов показывает наличие развития в философии измерения. Все подходы используют одни и те же математические инструменты. Нет никаких различий в понимании вероятностного характера измерения. Результат измерения рассматривается как приближение, оценка величины измеренных значений - для оценки, которая имеет свою характерную точность.
Графическое представление этих погрешностей приведены ниже.
Основные подходы не могут противостоять друг другу. Они имеют много общих элементов и дополняют друг друга. Общей чертой основных подходов является наличие основных процедурных шагов для оценки ошибки или неопределенности, а именно. Анализ функциональной модели, идентификация источника ошибок, влияющих на неопределенность измерения и оценку его воздействия, введение поправок для всех известных систематических воздействий, оценка неопределенности, требующей идентификации и устранения грубых аномалий, а также введение исправлений всех известных систематических ошибок. Можно сказать, что каждое нескорректированное измерение имеет свою неопределенность.
а) б) в) г)
Виды погрешностей средств измерений
а – аддитивная, б – мультипликативная,
в – сумма аддитивной и мультипликативной, г – относительная суммарная
При проведении измерений важное значение имеет выбор диапазона измерений СИ , что хорошо видно на графике относительной суммарной погрешности δ. При уменьшении измеряемой величины относительная погрешность δ увеличиваетсяи изменяется по гиперболе. Поэтому следует выбирать такой диапазон измерений, в котором значение измеряемого параметра близко к большему (по модулю) из пределов измерений.
Поэтому для оценки погрешности вводится коррекция, а затем неопределенность их определения применяется в неопределенности результата. Поэтому неопределенность принималась как универсальный параметр, характеризующий каждый результат измерения. Строго говоря, каждое измеренное значение имеет свою неопределенность, но каждая неопределенность имеет свою собственную неопределенность в суждении.
Руководство по выражению неопределенности в измерении. Метрология электрических величин. Сценарий для курсов Чешской калибровочной ассоциации, Брно. Объяснение неопределенности измерений при калибровке. Он работал со многими зарубежными национальными метрологическими институтами, которые он посетил более чем в 20 странах. Он опубликовал несколько монографий и сценарий, а также около 200 статей и 40 авторских свидетельств. Он является экспертом-оценщиком калибровочных и испытательных лабораторий в Чешской Республике, Словакии и Хорватии.
Следует подчеркнуть, что представленные выше графики выполнены для положительных погрешностей, но погрешности могут иметь любой знак. Поэтому в общем случае выражения абсолютной и относительной погрешностей СИ записываются со знаком «±».
В формулах пределов допускаемой основной погрешности значения ∆ и х выражаются одновременно либо в единицах измеряемой или воспроизводимой мерой величины, либо в делениях шкала средства измерения. В этих случаях класс точности обозначается заглавными буквами латинского алфавита (например, H,I,K,L,M и т.д.) или римскими цифрами (I,II, ..IV). К буквам при этом допускается присоединять индексы в виде арабских цифр. Чем меньше пределы допускаемой погрешности, тем ближе к началу алфавита должна быть буква и тем меньше цифра.
Цель этой статьи - объяснить, как должны быть выражены результаты измерений. Классический подход, основанный на теории ошибок измерений, использовался в течение длительного времени в прошлом. Современные измерения, в частности электронные измерительные приборы, требуют иного взгляда на результаты измерений. Вместо ошибок измерения используются погрешности измерения. Эти два подхода объясняются и сравниваются в этой статье.
Прага - При каждом регулярном проверке придорожных полицейские должны теперь выяснить, находится ли водитель под воздействием алкоголя. После первого месяца полиция анализирует, как это произошло. Проблема в том, что измерительные приборы, имеющиеся в его распоряжении, не должны быть полностью точными.
Пределы допускаемой приведенной основной погрешности устанавливают по формуле γ = 
.
Здесь Х N
– нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и абсолютная погрешность ∆; р –
отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда предпочтительных чисел
: , где 1, 0, -1, -2, -3 и т.д.
И закон не позволяет полицейским учитывать это. Тело человека вырабатывает алкоголь в нормальном метаболизме, поэтому в нем есть небольшое тело, даже если оно вообще не пьет. Однако это не должно быть вопросом контроля на дороге. «Давайте посмотрим», - говорит Карел Нешпор, глава Психиатрической больницы в Бонице и специалист по лечению алкогольной зависимости, и проходит через учебник судебной медицины. «Естественное количество алкоголя в организме человека может быть 0, 03 промилле в крови натощак и 0, 05 на миллион после еды, что совершенно ничтожно, никто не может его оправдать», - подчеркнул он.
Для средств измерений с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой значение Х N принимают равным:
· Большему из пределов измерений, если нулевое значение (нулевая метка) находятся на краю или за пределами диапазона измерений;
· Сумме модулей пределов измерений, если нулевое значение находится внутри диапазона измерений.
Такая величина следа не должна фактически обнаруживать измерительный прибор. Другая ситуация может возникнуть, когда водитель дышит безалкогольным пивом незадолго до вдыхания в измерительный прибор, засасывает ром, использует капельки капель или распыляет рот во рту. В этом случае паровой прибор может реагировать и оценивать его как признак высокого содержания алкоголя.
Тем не менее, ошибка очистит второй испытательный удар несколько позже, возможно, анализ крови. Более значительная проблема - где-то еще: ни одно измерительное устройство не работает полностью точно. И это также может дать ложно положительный результат, так как профессионально называется ситуацией, когда устройство ошибочно сообщает, что дыхание водителя обнаружило следы алкоголя.
Пределы допускаемой относительной основной погрешности записываются как δ = , если погрешность только аддитивная, т.е . Здесь q – отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда предпочтительных чисел.
Если формула погрешности включает в себя аддитивную и мультипликативную части, т.е , пределы допускаемой относительной основной погрешности записываются как 
, где с
– суммарная погрешность прибора; d
–аддитивная относительная погрешность прибора; Х К
– конечное значение диапазона измерений.
Сотрудники полиции больше не используют тест дыхания водителя трубки обнаружения. Они были одноразовыми и содержали бесцветный хромат калия, который уменьшает содержание алкоголя, содержащегося в дыхании, в соль с хромом, который становится зеленым. Трубы были, однако, только ориентировочными. Они нашли алкоголь, но не определили его количество.
У полиции теперь есть другие устройства. То есть инфракрасное излучение абсорбируется в устройстве парами этанола, и соответственно определяется количество содержащегося спирта. «Это очень точное устройство с отклонениями плюс плюс плюс пять процентов», - говорит Ярослав Зикмунд, эксперт по токсикологии из Праги. Но он добавляет: Но эта цифра применяется, когда вы измеряете калибровочную смесь, состоящую из пара азота и этанола, и свободную от водяного пара при температуре около тридцати четырех градусов.
Величины с и d выбираются из ряда предпочтительных чисел.
Величины а, b, c, d в формулах ∆ и δ связаны между собой следующим образом: , , причем всегда .
Классы точности измерительных приборов, пределы допускаемой относительной основной погрешности которых принято выражать в виде дольного значения предела допускаемой основной погрешности. Принято обозначать числами с и d (в процентах), разделяя их косой чертой (например, 0,05/0,02).
На практике водитель выдыхал воздух из его легких, целый диапазон газов, с разной влажностью, к детектору. «На практике у вас есть ценности, которые немного отличаются от реальности, все знают, но никто не хочет говорить об этом официально», - критикует Зикмунда. По его словам, погрешность измерения может достигать 0, 24 процента.
«Но полиция ничего не может терпеть, даже если они знают, что это может быть только неточность устройства», - сказал Станислав Хумл, бывший командующий ГИБДД. Полиция должна определить, какое отклонение соответствует погрешности счетчика, и учитывать это при оценке состояния водителя, - говорит он.
Предел допускаемой абсолютной дополнительной погрешности измерения может указываться в виде:
· Постоянного значения для всей рабочей области влияющей величины млм посиоянных значений по интервалам рабочей области влияющей величины;
· Отношения предела допускаемой дополнительной погрешности, соответствующего регламентированному интервалу влияющей величины, к этому интервалу.
Но полиция этого не сделала. Сотрудники полиции действуют в соответствии с законом, который не знает алкогольной толерантности, и все случаи обнаружения положительных значений алкогольного запаса алкоголя сообщаются властям для дальнейшего разбирательства, - сказал капитан Вероника Бенедикт из Президиума полиции.
Чешская полиция не несет ответственности за разрешение этих дел на месте в Чешской Республике. Окончательное решение о том, кто будет или не будет наложен на объявленную санкцию, находится исключительно в руках административных органов, которые учитывают все обстоятельства дела, добавляет он.
· Зависимости предела от влияющей величины.
Пределом допускаемой погрешности (допускаемой погрешностью ) средств измерений называется наибольшая (без учета знака) его погрешность, при которой это средство может быть признано годным и допущено к применению. Например, пределы допускаемой приведенной погрешности вольтметра класса точности 1,0 равны ±1% верхнего предела измерений.
Когда полиция настаивает на том, что он действительно не пьет, и нет никаких доказательств, которые бы убедили его в лжи, они обычно вычитают в офисе из измеренной стоимости алкоголя тех 0, 24 обещаний И уважение результата после вычета, - говорит Зикмунд, судебный эксперт.
«Это неприятная процедура для водителей, и особенно для тех, кто водит машину», - замечает он. «Я бы не хотел терпеть алкоголь за рулем», - говорит бывший полицейский транспорта Станислав Хумл. «Но мы должны просто обсудить техническую точность датчиков, а затем недвусмысленно адаптировать его к практике».
Вопросы нормирования погрешностей средств измерений рассмотрены в ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений. Общие требования» .
Согласно этому стандарту, пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражают в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей. Форма представления пределов допускаемых погрешностей выбирается в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений.
Для этих измерений диапазон движений измеряется в исходном положении, а затем после движения. Разница в расстоянии между первым и вторым измерением является мерой движения этого сегмента. Начальные положения для измерения: стоя, сидячее положение, в зависимости от состояния пациента.
Он производит измерительное оборудование и системы для мониторинга параметров климата и микроклимата в помещениях и предоставляет различные услуги, связанные с этим предметом. Лаборатория также выполняет калибровку и тестирование объектов, расположенных за пределами помещений фирмы.
Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливают по формуле DХ доп = ± a если граница погрешностей средств измерений полагается практически неизменной в пределах диапазона измерения (присутствует чисто аддитивная составляющая погрешности) или DХ доп = ±(a + bX) , если границы погрешностей изменяются практически линейно (присутствует как аддитивная, так и мультипликативная составляющие погрешности). В этих формулах DХ доп – пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или в делениях шкалы; X - значение измеряемой величины на входе (выходе) средств измерений или число делений, отсчитанных по шкале; a , b – постоянные положительные числа.
Являются ли пирометры подходящими для мониторинга параметров климата?
Из-за различных особенностей пирометров в связи с классическим измерением температуры контакта наши клиенты задают много вопросов о возможности использования этого метода в контролируемых объектах. Да, в этом поле используются пирометры. Особенно полезно для измерения температуры поверхности объектов, таких как стены. Знание температуры стены и точки росы в помещении дает вам возможность контролировать риск конденсации влаги на холодных стенах и тем самым предотвращать развитие грибов, таких как исторические или музейные объекты, и другие потери, например, на складах, где хранятся чувствительные продукты.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности могут устанавливаться также по более сложной формуле или в виде графика, или в виде таблицы.
Пределы, допускаемой приведенной основной погрешности (в процентах) в случае присутствия только аддитивной составляющей погрешности устанавливают по формуле
где DХ доп - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, устанавливаемые по формуле (3.17); XN - нормирующее значение - условно принятое значение измеряемой величины, выраженное в тех же единицах, что и X; p - отвлеченное положительное число.
В чем преимущества использования пирометров?
Пирометры - интересная альтернатива классическим измерениям температуры, но они также позволяют проводить измерения во многих сложных местах, где классическое измерение практически невозможно. Область измерения температуры образца с пирометрами.
Каковы характерные погрешности измерения измерений пирометра
Основная проблема, с помощью которой можно измерить с помощью пирометра, - это необходимость определения излучательной способности тела, температура которого мы хотим измерить. Только правильное значение этого параметра, введенного в пирометр, позволяет выполнять точные измерения.Правила выбора нормирующего значения XN:
1. Для средств измерений с равномерной или степенной шкалой, а также для измерительных преобразователей, если нулевое значение входного (выходного) сигнала находится на краю или вне диапазона измерений, то нормирующее значение устанавливают равным большему из пределов измерений. В данном примере нормирующее значение ХN = 10.
Каждый объект имеет возможность излучать инфракрасное излучение, которое используется при бесконтактном измерении температуры. Тело, способное полностью поглощать падающее на него излучение, называется черным телом, а его е равно единице. С другой стороны, тело, которое не имеет поглощательной способности излучения, называется совершенным зеркалом.
В приведенной ниже таблице перечислены коэффициенты излучательной способности тел, с которыми мы чаще всего рассматриваем на практике. Коэффициент излучения также зависит от поверхности материала. В общем, чем матовая поверхность, тем больше поверхность.
2. Если нулевое значение находится внутри диапазона измерений, то нормирующее значение берется равным большему из модулей пределов измерений, т.е XN = 20:
3. Для электроизмерительных приборов с равномерной шкалой, практически равномерной или степенной шкалой и нулевой отметкой внутри диапазона измерений XN допускается устанавливать равным сумме модулей пределов измерений:
Измерения должны проводиться путем установки пирометра, перпендикулярного к испытательной поверхности материала. Допустимое отклонение составляет до 30 °. Ошибка измерения, вызванная неправильным углом, особенно остро стоит при измерении металлов. Во время измерения найдите и устраните любую освещенность объекта под инфракрасным излучением, например, солнечным светом, лампой накаливания и т.д. положительная ошибка измерения возникает из-за отражения излучения от испытуемого материала.
Излучение, излучаемое объектом до достижения пирометра, преодолевает определенное расстояние в атмосфере, заполняющей пространство. Особенно в случае больших расстояний исследуемых объектов, когда расстояние, пройденное излучением, является значительным, важно помнить о поглощении инфракрасного излучения компонентами атмосферы. Особенно важно избегать высоких уровней водяного пара и чрезмерных концентраций диоксида углерода в воздухе во время измерения.
Шкала, длины делений которой различаются не более чем на 30%, а цена делений постоянна.
Степенная шкала - шкала с расширяющимися или сужающимися делениями и отличная от равномерной и практически равномерной шкалы.
4. Для средств измерений, для которых принята шкала с условным нулем (например, в градусах Цельсия), нормирующее значение устанавливают равным модулю разности пределов измерений, т.е.
5. Для средств измерений с установленным номинальным значением нормирующее значение равно этому номинальному значению.
6. Для измерительных приборов с существенно неравномерной шкалой (например, для омметров) нормирующее значение устанавливают равным всей длине шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае пределы абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины.
Пределы допускаемой относительной основной погрешности (в процентах) устанавливают по следующим формулам:
а) в случае присутствия только мультипликативной составляющей погрешности
, (3.20)
если значение DХ установлено по формуле (3.17);
б) в случае присутствия соизмеримых аддитивной и мультипликативной составляющих погрешностей:
, (3.21)
если значение DХ установлено по формуле (3.18). В этих выражениях q - отвлеченное положительное число; XK - больший (по модулю) из пределов измерений;
с, d -положительные числа, причем
;
.
В обоснованных случаях пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по более сложной формуле или в виде графика, или таблицы.
Значения р, q, с, d в формулах (3.19), (3.20) и (3.21) выбирают из ряда 1×10n; 1,5×10n; (1,6×10n); 2×10n; 2,5×10n; (3×10n); 4×10n; 5×10n; 6×10n (n = 1, 0, -1, -2 и т.д.). Значения, указанные в скобках, не устанавливают для вновь разрабатываемых средств измерений.
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей устанавливают в виде:
а) постоянного значения для всей рабочей области влияющей величины;
б) отношения предела допускаемой дополнительной погрешности, соответствующего регламентированному интервалу влияющей величины, к этому интервалу;
в) предельной функции влияния;
г) функциональной зависимости пределов допускаемых отклонений от номинальной функции влияния.
Предел допускаемой вариации выходного сигнала и пределы допускаемой нестабильности выражают в виде доли допускаемой основной погрешности.
Способы выражения остальных метрологических характеристик устанавливаются в стандартах на средства измерений конкретного вида.
Класс точности СИ – обобщенная характеристика данного типа СИ, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемой основной, а в некоторых случаях и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность
Класс точности введён для сопоставления средств измерения, предназначенных для измерения одной и той же физической величины.
Если класс точности прибора установлен по пределу допускаемой относительной основной погрешности, т.е по значению погрешности чувствительности
и форма полосы погрешности принята чисто мультипликативной, обозначаемое на шкале значение класса точности обводится кружком. Например, обозначает, что dдоп = 1,5 %.
Если же полоса погрешности принята аддитивной и прибор нормируется по пределу допускаемой приведенной основной погрешности , т.е. по значению погрешности нуля (таких приборов большинство), то класс точности указывается на шкале без каких-либо подчеркиваний. Например, 1,5 обозначает, что gдоп=1,5 %.
Если шкала прибора неравномерная (например, у омметров), предел допускаемой основной приведенной погрешности выражается формулой (3.19), а нормирующее значение принято равным длине шкалы или ее части, класс точности обозначается на шкале одним числом, помещенным между двумя линиями, расположенными под углом. Например, 1,5 , это означает, что gдоп=1,5 %.
Если средство измерений обладает как аддитивной, так и мультипликативной полосой погрешности, а пределы допускаемой относительной погрешности в процентах устанавливаются формулой
, например,
,
где с = 0,02; d = 0,01, то обозначение в документации будет «класс точности
Loading...