Čo určuje presnosť merania prístrojom? Stanovenie presnosti prístroja. Používajte správne výrazy

Namerané hodnoty nie je možné určiť úplne spoľahlivo. Meracie prístroje a systémy majú vždy určitú toleranciu a hluk, ktorý je vyjadrený ako stupeň nepresnosti. Okrem toho je potrebné vziať do úvahy vlastnosti konkrétnych zariadení.

V súvislosti s neistotou merania sa často používajú tieto výrazy:

• Chyba- chyba medzi skutočnou a nameranou hodnotou
• Presnosť- náhodný rozptyl nameraných hodnôt okolo ich priemeru
• Povolenie- najmenšia rozlíšiteľná hodnota nameranej hodnoty

Často sú tieto pojmy zamieňané. Preto by som tu chcel podrobne rozobrať vyššie uvedené pojmy.

Neistota merania

Nepresnosti merania môžeme rozdeliť na systematické a náhodné chyby merania. Systematické chyby sú spôsobené odchýlkami v zosilnení a nastavení nuly meracieho zariadenia. Náhodné chyby sú spôsobené šumom a/alebo prúdmi.

Pojmy chyba a presnosť sa často považujú za synonymá. Tieto pojmy však majú úplne iný význam. Chyba ukazuje, ako blízko je nameraná hodnota k jej skutočnej hodnote, teda odchýlka medzi nameranou a skutočnou hodnotou. Presnosť sa týka náhodných variácií meraných veličín.

Keď vykonáme určitý počet meraní, kým sa napätie alebo nejaký iný parameter nestabilizuje, potom budú pozorované určité odchýlky v nameraných hodnotách. Je to spôsobené tepelným šumom v meracom obvode meracieho zariadenia a meracej zostave. Ľavý graf nižšie zobrazuje tieto zmeny.

Definície neistôt. Na ľavej strane je séria meraní. Vpravo sú hodnoty vo forme histogramu.

stĺpcový graf

Namerané hodnoty je možné vykresliť ako histogram, ako je znázornené na obrázku vpravo. Histogram ukazuje, ako často sa pozoruje nameraná hodnota. Najvyšší bod na histograme, to je najčastejšie pozorovaná nameraná hodnota a v prípade symetrického rozdelenia sa rovná strednej hodnote (v oboch grafoch znázornená modrou čiarou). Čierna čiara predstavuje skutočnú hodnotu parametra. Rozdiel medzi priemerom nameranej hodnoty a skutočnou hodnotou je chyba. Šírka histogramu zobrazuje rozptyl jednotlivých meraní. Toto rozšírenie meraní sa nazýva presnosť.

Používajte správne výrazy

Presnosť a presnosť majú preto rôzne významy. Preto je možné, že meranie je veľmi presné, ale má chybu. Alebo naopak, s malou chybou, ale nie presne. Vo všeobecnosti sa meranie považuje za spoľahlivé, ak je presné a má malú chybu.

Chyba

Chyba je indikátorom správnosti merania. Vzhľadom na to, že pri jednom meraní presnosť ovplyvňuje chybu, berie sa do úvahy priemer série meraní.

Presnosť meracieho prístroja sa zvyčajne uvádza v dvoch hodnotách: chyba indikácie a chyba celého rozsahu. Tieto dve charakteristiky spolu určujú celkovú chybu merania. Tieto hodnoty chýb merania sú vyjadrené v percentách resp ppm (časti na milión, časti na milión) vzhľadom na súčasnú národnú normu. 1 % zodpovedá 10 000 ppm.

Presnosť je daná pre špecifikované teplotné rozsahy a pre špecifikované časové obdobie po kalibrácii. Upozorňujeme, že v rôznych rozsahoch sú možné rôzne chyby.

Chyba indikácie

Pre indikáciu platí aj údaj o percentuálnej odchýlke bez bližšej špecifikácie. Príčinou tejto chyby sú tolerancie deliča napätia, presnosť zosilnenia a čítanie a digitalizácia absolútnych odchýlok.

5% nepresnosť pre 70V

Voltmeter, ktorý meria 70,00 V a má špecifikáciu "± 5 % čítania", bude mať chybu ± 3,5 V (5 % zo 70 V). Skutočné napätie bude medzi 66,5 a 73,5 voltmi.

Chyba v plnom rozsahu

Tento typ chyby je spôsobený chybami ofsetu a chybami linearity zosilňovačov. Pre zariadenia, ktoré digitalizujú signály, existuje nelinearita konverzie a chyby ADC. Táto charakteristika platí pre celý použiteľný merací rozsah.

Voltmeter môže mať charakteristiku "3% stupnice". Ak sa počas merania zvolí rozsah 100 V (rovnajúci sa plnému rozsahu), chyba je 3 % zo 100 V = 3 V, bez ohľadu na namerané napätie. Ak je údaj v tomto rozsahu 70 V, potom skutočné napätie leží medzi 67 a 73 voltmi.

3% chyba rozpätia v rozsahu 100 V

Z vyššie uvedeného obrázku je zrejmé, že tento typ tolerancie je nezávislý od nameraných hodnôt. Pri odčítaní 0 V je skutočné napätie medzi -3 a 3 voltmi.

Chyba mierky v číslach

V prípade digitálnych multimetrov sa chyba stupnice často uvádza v čísliciach namiesto v percentách.

Pre digitálny multimeter s 3½-miestnym displejom (rozsah -1999 až 1999) môže špecifikácia uvádzať „+ 2 číslice“. To znamená, že chyba čítania je 2 jednotky. Napríklad: ak je rozsah 20 voltov (± 19,99), potom je chyba stupnice ±0,02 V. Na displeji sa zobrazí hodnota 10,00, ale skutočná hodnota bude medzi 9,98 a 10,02 voltov.

Výpočet chyby merania

Špecifikácie indikácie a tolerancie stupnice spolu určujú celkovú neistotu merania prístroja. Nasledujúci výpočet používa rovnaké hodnoty ako v príkladoch vyššie:

Presnosť: ±5% čítanie (3% rozsah)

Rozsah: 100V

Čítanie: 70 V

Celková chyba merania sa vypočíta takto:

V tomto prípade je celková chyba ±6,5V. Skutočná hodnota leží medzi 63,5 a 76,5 voltmi. Na nasledujúcom obrázku je to graficky znázornené.

Celková nepresnosť pre 5 % a 3 % nepresnosti čítania rozsahu pre 100 V rozsah a 70 V čítanie

Percentuálna chyba je pomer chyby k čítaniu. Pre náš prípad:

čísla

Digitálne multimetre môžu mať špecifikáciu „±2,0 % čítania, +4 číslice“. To znamená, že k 2% chybe čítania je potrebné pridať 4 číslice. Ako príklad uvažujme opäť 3½-ciferný digitálny indikátor. Ukazuje 5,00 V pre zvolený rozsah 20 V 2 % odčítania by znamenali chybu 0,1 V. Pripočítajte k tomu číselnú chybu (= 0,04 V). Celková chyba je teda 0,14 V. Skutočná hodnota by mala byť medzi 4,86 ​​a 5,14 V.

Celková chyba

Často sa berie do úvahy len chyba meracieho zariadenia. Okrem toho by sa však mali brať do úvahy aj chyby meracích prístrojov, ak sa používajú. Tu je niekoľko príkladov:

Zvýšená chyba pri použití sondy 1:10

Ak je v procese merania použitá sonda 1:10, potom je potrebné brať do úvahy nielen chybu merania prístroja. Presnosť ovplyvňuje aj vstupná impedancia použitého zariadenia a odpor sondy, ktoré spolu tvoria napäťový delič.

Obrázok vyššie ukazuje schému s pripojenou sondou 1:1. Ak túto sondu považujeme za ideálnu (žiadny odpor spojenia), potom sa privedené napätie prenáša priamo na vstup osciloskopu. Chyba merania je teraz určená len prípustnými odchýlkami útlmu, zosilňovača a obvodov podieľajúcich sa na ďalšom spracovaní signálu a je stanovená výrobcom zariadenia. (Na chybu vplýva aj odpor spojenia, ktorý tvorí vnútorný odpor. Započítava sa do uvedených dovolených odchýlok.)

Obrázok nižšie zobrazuje rovnaký osciloskop, ale teraz je k vstupu pripojená sonda 1:10. Táto sonda má vnútorný pripojovací odpor a spolu so vstupným odporom osciloskopu tvorí napäťový delič. Prípustná odchýlka odporov v deliči napätia je príčinou vlastnej chyby.

Sonda 1:10 pripojená k osciloskopu prináša ďalšiu neistotu

Toleranciu vstupnej impedancie osciloskopu nájdete v jeho špecifikácii. Prípustná odchýlka odporu pripojenia sondy nie je vždy daná. Presnosť systému však udáva výrobca konkrétnej osciloskopovej sondy pre konkrétny typ osciloskopu. Ak sa sonda používa s iným typom osciloskopu, než je odporúčaný, potom sa chyba merania stáva neistou. Vždy by ste sa tomu mali snažiť vyhnúť.

Predpokladajme, že osciloskop má toleranciu 1,5 % a používa sondu 1:10 so systémovou chybou 2,5 %. Tieto dve charakteristiky je možné vynásobiť, aby sa získala celková chyba čítania prístroja:

Tu je celková chyba meracieho systému, - chyba odčítania prístroja, - chyba sondy pripojenej k osciloskopu vhodného typu.

Merania s bočným odporom

Pri meraní prúdov sa často používa externý bočný odpor. Bočník má určitú toleranciu, ktorá ovplyvňuje meranie.

Špecifikovaná tolerancia bočníkového odporu ovplyvňuje chybu čítania. Na zistenie celkovej chyby sa vynásobí prípustná odchýlka bočníka a chyba meracieho zariadenia:

V tomto príklade je celková chyba čítania 3,53 %.

Odpor skratu závisí od teploty. Hodnota odporu je určená pre danú teplotu. Teplotná závislosť je často vyjadrená v .

Napríklad vypočítajme hodnotu odporu pre okolitú teplotu. Box má nasledujúce vlastnosti: Ohm(resp. a ) a teplotná závislosť .

Prúd pretekajúci bočníkom spôsobuje rozptýlenie energie na bočníku, čo vedie k zvýšeniu teploty a následne k zmene hodnoty odporu. Zmena hodnoty odporu pri pretekaní prúdu závisí od viacerých faktorov. Aby bolo meranie veľmi presné, je potrebné nakalibrovať bočník na drift odporu a podmienky prostredia, za ktorých sa merania vykonávajú.

Presnosť

Termín presnosť používa sa na vyjadrenie náhodnosti chyby merania. Náhodná povaha odchýlok nameraných hodnôt má vo väčšine prípadov tepelnú povahu. Kvôli náhodnému charakteru tohto šumu nie je možné získať absolútnu chybu. Presnosť je daná len pravdepodobnosťou, že meraná veličina leží v určitých medziach.

Gaussovo rozdelenie

Tepelný šum má gaussovský, alebo, ako sa tiež hovorí, normálne rozdelenie. Je opísaná nasledujúcim výrazom:

Tu je priemerná hodnota, ukazuje rozptyl a zodpovedá šumovému signálu. Funkcia poskytuje krivku rozdelenia pravdepodobnosti, ako je znázornené na obrázku nižšie, kde stredná a efektívna amplitúda šumu sú .

Tabuľka zobrazuje šance na získanie hodnôt v rámci stanovených limitov.

Ako vidíte, pravdepodobnosť, že nameraná hodnota leží v rozsahu ±, sa rovná .

Zvýšená presnosť

Presnosť možno zlepšiť prevzorkovaním (zmenou vzorkovacej frekvencie) alebo filtrovaním. Jednotlivé merania sú spriemerované, takže hluk je výrazne znížený. Znížil sa aj rozptyl nameraných hodnôt. Pri použití prevzorkovania alebo filtrovania je potrebné vziať do úvahy, že to môže viesť k zníženiu priepustnosti.

Povolenie

Povolenie, alebo, ako sa tiež hovorí, rozhodnutie meracieho systému je najmenšia rozlíšiteľná meraná veličina. Určenie rozlíšenia prístroja sa nevzťahuje na presnosť merania.

Digitálne meracie systémy

Digitálny systém konvertuje analógový signál na digitálny ekvivalent pomocou analógovo-digitálneho prevodníka. Rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami, teda rozlíšením, je vždy jeden bit. Alebo v prípade digitálneho multimetra je to jedna číslica.

Rozlíšenie je možné vyjadriť aj v iných jednotkách ako bitoch. Ako príklad zvážte použitie 8-bitového ADC. Vertikálna citlivosť je nastavená na 100 mV/div a počet dielikov je 8, celkový rozsah je teda 800 mV. Zastúpených je 8 bitov 2 8 =256 rôzne významy. Rozlíšenie vo voltoch sa potom rovná 800 mV / 256 = 3125 mV.

Analógové meracie systémy

V prípade analógového prístroja, kde sa meraná veličina zobrazuje mechanicky, ako v ukazovacom prístroji, je ťažké získať presné číslo pre rozlíšenie. Po prvé, rozlíšenie je obmedzené mechanickou hysterézou spôsobenou trením v mechanizme ukazovateľa. Na druhej strane, rozlíšenie je určené pozorovateľom, ktorý robí svoje subjektívne hodnotenie.

Inštrukcie

Trieda presnosti zariadenia je zvyčajne uvedená na stupnici. Je to uvedené aj v pokynoch dodaných so zariadením. Pozri, je to označené symbolmi. Môžu to byť veľké latinské alebo arabské číslice. V druhom prípade niektoré ďalšie .

Ak je presnosť označená latinskými značkami, znamená to, že je určená absolútnou chybou. Arabské číslice bez doplnkových symbolov označujú, že daná chyba je rozhodujúca, pričom sa berie do úvahy maximálna alebo minimálna hodnota možného merania. Ďalšou ikonou môže byť napríklad začiarknutie. V tomto prípade sa trieda určuje aj na základe danej chyby, ale na základe dĺžky stupnice. Pri určovaní triedy relatívnou chybou sa zadávajú rímske číslice.

Zariadenie nemusí mať žiadne označenia. To znamená, že chyba môže byť väčšia ako 4 %, to znamená, že sa dá použiť len na veľmi hrubé merania. V tomto prípade nastavte veľkosť chyby sami. Je to približne polovica ceny divízie. V tomto prípade môže byť výsledok merania buď väčší ako skutočný o veľkosť chyby, alebo menší. Označovanie musí spĺňať štátne normy.

Vypočítajte chybu. Trieda presnosti je definovaná ako pomer konkrétnej chyby k presnej hodnote. Napríklad absolútna hodnota môže byť vyjadrená ako rozdiel medzi presnými a približnými hodnotami x a a, to znamená vo forme vzorca s = (x-a). na hodnotu a, a redukovaný - na dĺžku stupnice l. Výsledok vynásobte 100%.

Pre ukazovacie prístroje existuje osem tried presnosti. Sú určené danou chybou. Delia sa na presné a technické. Prvé sa používajú na presné merania - napríklad v laboratóriách. Rozsah chýb v týchto triedach je od 0,05 do 0,5 Zariadenia patriace do druhej kategórie môžu poskytnúť chybu od 1,0 do 4,0. Okrem toho je rozdiel medzi nameranými údajmi a skutočnou hodnotou rovnaký Rovnaký.

Video k téme

Poznámka

Metódy merania neovplyvňujú presnosť. Samozrejme, každé zariadenie musí byť používané v súlade s jeho účelom a pokynmi. Podmienky na meranie objektu musia spĺňať stanovené normy - napríklad akceptované ukazovatele teploty a vlhkosti.

Zdroje:

• trieda presnosti meracieho prístroja

Triedy presnosti sú charakteristikou meracích prístrojov, ktorá je potrebná na overenie ich zhody so štátnymi normami. Triedy presnosti zabezpečujú akékoľvek chyby alebo zmeny parametrov, ktoré by mohli akýmkoľvek spôsobom ovplyvniť presnosť zariadenia. Triedy presnosti opisujú hranice odchýlok od referenčnej veľkosti alebo hodnoty v rámci normy. Prevádzka s triedami presnosti výrazne uľahčuje overovanie zhody meracích prístrojov s normami.

Inštrukcie

Vzhľadom na rôznorodosť veličín a prostriedkov merania sa zdá byť možné navrhnúť nejaký jednotný spôsob indexovania prípustných chýb. Najčastejšie sa presnosť označuje číslom rovnajúcim sa dovolenej chybe, ktorá je vyjadrená vo vzťahu k skutočnej hodnote veličiny.

Nájdite súhrnné tabuľky v referenčných knihách alebo na internete s úplným popisom zariadenia, o ktorom uvažujete, alebo ešte lepšie, rodiny zariadení. Nájdite všetky hlavné technické charakteristiky a parametre, pretože manuálnym meraním všetkého riskujete v tejto fáze nepresnosť. V dôsledku toho všetky nepresnosti určite ovplyvnia konečnú chybu, a teda aj určenie triedy presnosti zariadenia.

Pri spustení meraní je potrebné v prvom rade vybrať prístroje s ohľadom na ich meracie limity. Limity merania sú minimálna (dolná hranica) a maximálna (horná hranica) hodnoty stupnice prístroja. Najčastejšie existuje jeden limit merania, ale môžu byť dva. Napríklad pravítko (obr. 37) má jednu hranicu (hornú). Je rovný 25 cm Teplomer (obr. 38) má dve hranice: horná hranica merania teploty je +50 °C; spodná hranica merania je -40 °C.

Ryža. 37

Ryža. 38

Obrázok 39 zobrazuje tri pravítka s rovnakými hornými hranicami (25 cm). Ale tieto pravítka merajú dĺžku s rôznou presnosťou. Najpresnejšie výsledky merania dáva pravítko 1, menej presné - pravítko 3. Čo je presnosť merania a od čoho závisí? Aby sme odpovedali na tieto otázky, zvážme najprv cenu divízie prístrojovej stupnice.

Ryža. 39

Hodnota dielika je hodnota najmenšieho dielika stupnice prístroja.

Ak chcete určiť cenu divízie váhy, musíte:

vyberte dve susediace hodnoty, napríklad 3 cm a 4 cm, na stupnici pravítka (pozri obr. 39); spočítajte počet dielikov (nie ťahov!) medzi týmito hodnotami; na pravítku 1 (pozri obr. 39) je počet dielikov medzi hodnotami 3 cm a 4 cm 10; odčítajte menšiu hodnotu od väčšej hodnoty (4 cm - 3 cm = 1 cm) a výsledný výsledok vydeľte počtom dielikov.

Výsledná hodnota bude cenou dielika váhy zariadenia. Označme ho písmenom C.

Pre riadok 1:

C1 = 1 cm: 10 dielikov = 0,1 cm/diel

Pre riadok 2:

C2 = 1 cm: 5 diel = 0,2 cm/diel

Pre riadok 3:

C3 = 1 cm: 2 diel = 0,5 cm/diel

Rovnakým spôsobom určíte cenu delenia stupnice kadičiek 1 a 2 (obr. 40). Hodnota dielika kadičky 1:

Hodnota dielika kadičky 2:

Ryža. 40

Odmerajte rovnaký objem kadičkou 1 a kadičkou 2. Na základe údajov na stupnici objem vody v kadičke 1:

V = 35 ml.

Z údajov na stupnici kadičky 2:

V = 37 ml.

Je zrejmé, že objem vody sa presnejšie meria pomocou kadičky 2, ktorej deliaca cena je nižšia (1 ml/div.< 5 мл/дел). Значит, Čím nižší je dielik stupnice, tým presnejšie môže toto zariadenie merať. V tomto prípade hovoria: s kadičkou 1 sme odmerali objem s presnosťou 5 ml (porovnaj s cenou dielika stupnice C1 = 5 ml/div), s kadičkou 2 - s presnosťou 1 ml (porovnaj s dielikom stupnice cena C2 = 1 ml/div).

Takže s akýmkoľvek zariadením, ktoré má stupnicu, je možné merať fyzikálne množstvo s presnosťou nepresahujúcou hodnotu dielika stupnice.

Pomocou pravítka 1 (pozri obr. 39) môžete odmerať dĺžku s presnosťou na 1 mm. Sami si určte presnosť merania dĺžky pomocou pravítka 2 a 3.

Zamyslite sa a odpovedzte

1. Aká je cena divízie?
2. Ako určiť hodnotu delenia stupnice nástroja?
3. Čo určuje presnosť merania tohto zariadenia?
4. Obrázok 41 zobrazuje meracie prístroje. Ako sa volajú? Aké fyzikálne veličiny merajú? Aká je cena jednotlivých dielikov váhy?
5. Určite hodnoty na stupnici každého prístroja (pozri obr. 41).
6. S akou presnosťou tieto prístroje merajú fyzikálne veličiny?
7. Určite hornú a dolnú hranicu merania týchto zariadení. Dá sa tento teplomer použiť na meranie vonkajšej teploty v zime na severnom póle? prečo?
8. Na aké druhy dopravy je možné použiť tento rýchlomer (pozri obr. 41): v lietadle, aute, na bicykli? prečo?

Ryža. 41

Zaujímavé vedieť!

V histórii vedy je veľa prípadov, keď zvýšenie presnosti meraní dalo impulz novým objavom. Astronómovia tak mohli vďaka zvýšenej presnosti merania polôh jasných hviezd na oblohe odhadnúť vzdialenosti k hviezdam a vytvoriť presné katalógy ich polôh. Presnejšie merania hustoty dusíka uvoľňovaného zo vzduchu umožnili v roku 1894 objaviť nový inertný plyn – argón. Zvýšenie presnosti meraní hustoty vody viedlo v roku 1932 k objavu ťažkého izotopu vodíka – deutéria. Neskôr sa deutérium stalo jednou zo zložiek jadrového paliva.

Urobte si to sami doma

Z plastovej fľaše a odmerky vytvorte kadičku. Určite cenu rozdelenia a presnosť merania kadičky, ktorú ste vyrobili. Na výrobu stupnice použite úzku lepiacu omietku. Zapojte sa do súťaže o „Najlepšiu kadičku triedy“.

Cvičenia

Ryža. 42

Presnosť meracieho zariadenia je jeho vlastnosť, ktorá charakterizuje mieru priblíženia sa nameraných hodnôt daného meracieho zariadenia skutočným hodnotám nameranej hodnoty a je určená najmenšou hodnotou, ktorú je možné pomocou tohto zariadenia spoľahlivo určiť.

Presnosť zariadenia závisí od hodnoty najmenšieho dielika jeho stupnice a je uvedená buď na samotnom zariadení, alebo v pokynoch výrobcu (pas). Všimnite si, že presnosť merania je nepriamo úmerná relatívnej chybe merania E: = .

Chybu elektrických meracích prístrojov určuje trieda presnosti (alebo redukovaná chyba E pr), ktorá je na prednej strane prístroja označená príslušným číslom v krúžku. Trieda presnosti prístroja K je pomer absolútnej chyby, vyjadrenej v percentách, k limitnej (nominálnej) hodnote xpr nameranej hodnoty, t. j. k jej najväčšej hodnote, ktorú je možné namerať na stupnici prístroja (limit merania) :

.

Keď poznáte triedu presnosti a limit merania zariadenia, môžete vypočítať jeho absolútnu chybu:

Táto chyba je rovnaká pre všetky merania vykonané pomocou tohto zariadenia. Sedem tried presnosti: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Volajú sa zariadenia prvých troch tried presnosti (0,1; 0,2; 0,5). presnosť a používajú sa na presné vedecké merania, prístroje iných tried presnosti sa nazývajú technické. Zariadenia bez uvedenia triedy presnosti sa považujú za mimoškolské.

Príklad. Sila prúdu sa meria v obvode ampérmetrom, ktorého trieda presnosti je K = 0,5 a stupnica má hranicu merania I pr = 10 A. Absolútnu chybu ampérmetra nájdeme:

Z toho vyplýva, že ampérmeter umožňuje merať prúd s presnosťou nie väčšou ako 0,05 A, a preto je nevhodné robiť odpočet na stupnici prístroja s väčšou presnosťou.

Predpokladajme, že pomocou tohto ampérmetra boli namerané tri hodnoty prúdu: I 1 = 2 A; I2 = 5 A; I 3 = 8 A. Nájdeme relatívnu chybu pre každý prípad: ; .

Z tohto príkladu vyplýva, že v treťom prípade je relatívna chyba najmenšia, to znamená, že čím väčšia je nameraná hodnota na zariadení, tým menšia je relatívna chyba merania. Preto sa pre optimálne využitie prístrojov odporúča voliť ich tak, aby hodnota nameranej hodnoty bola na konci stupnice prístroja. V tomto prípade sa relatívna chyba približuje triede presnosti zariadenia. Ak nie je známa presnosť zariadenia, potom sa absolútna chyba rovná polovici hodnoty najmenšieho dielika (pravítko, teplomer, stopky). Pre posuvné meradlá a mikrometre – presnosť ich nonie (0,1 mm, 0,01 mm).

Poznámky: 1) Pri odčítaní sa uistite, že zorná línia je kolmá na mierku. Na odstránenie takzvanej chyby paralaxy je veľa zariadení vybavených zrkadlom („zrkadlové zariadenia“). Oko experimentátora je umiestnené správne, ak ihla prístroja zakrýva jeho obraz v zrkadle.

2) Pri nepriamych meraniach (napríklad určenie objemu valca podľa jeho priemeru a výšky) by sa všetky merané vrcholy mali určiť s približne rovnakou relatívnou presnosťou.

3) Pri spracovaní výsledkov meraní treba pamätať na to, že presnosť výpočtov musí byť v súlade s presnosťou samotných meraní. Výpočty vykonávané s väčším počtom desatinných miest, ako je potrebné, majú za následok veľa zbytočnej práce. Napríklad, ak je aspoň jedna z veličín v akomkoľvek výraze definovaná s presnosťou dvoch platných číslic, potom nemá zmysel počítať výsledok s presnosťou na viac ako dve platné číslice. Zároveň sa v medzivýpočtoch odporúča uložiť jednu číslicu navyše, ktorá sa neskôr - pri zaznamenávaní konečného výsledku - zahodí. V teórii chýb existuje nasledujúca výnimka z existujúcich pravidiel zaokrúhľovania: pri zaokrúhľovaní chýb sa posledná ponechaná číslica zvýši o jednu, ak je najvyššia vyradená číslica 3 alebo väčšia ako 3.

Presnosť merania je miera priblíženia sa výsledkov merania k nejakej skutočnej hodnote fyzikálnej veličiny. Čím nižšia je presnosť, tým väčšia je chyba merania, a teda čím menšia je chyba, tým vyššia je presnosť.

Ani tie najpresnejšie prístroje nedokážu ukázať skutočnú hodnotu nameranej hodnoty. Určite existuje chyba merania, ktorá môže byť spôsobená rôznymi faktormi.

Chyby môžu byť:

systematický, napríklad, ak je odpor proti namáhaniu zle prilepený k elastickému prvku, potom deformácia jeho mriežky nebude zodpovedať deformácii pružného prvku a snímač bude neustále nesprávne reagovať;

náhodný, spôsobené napríklad nesprávnou funkciou mechanických alebo elektrických prvkov meracieho zariadenia;

hrubý, Spravidla ich povoľuje sám interpret, ktorý z dôvodu neskúsenosti alebo únavy nesprávne odčíta údaje prístroja alebo sa pomýli pri spracovávaní informácií. Môžu byť spôsobené poruchou meracích prístrojov alebo náhlou zmenou podmienok merania.

Je takmer nemožné úplne odstrániť chyby, ale je potrebné stanoviť hranice možných chýb merania a tým aj presnosť ich implementácie.

Klasifikácia a metrologické charakteristiky meradiel

Meracie prístroje schválené Gosstandartom Ruska sú registrované v štátnom registri meracích prístrojov, certifikované osvedčeniami o zhode a až potom sú povolené na použitie na území Ruskej federácie.

Referenčné publikácie majú nasledujúcu štruktúru popisu meradiel: evidenčné číslo, názov, číslo a doba platnosti osvedčenia o schválení typu meradla, sídlo výrobcu a základné metrologické charakteristiky. Tieto hodnotia vhodnosť meracích prístrojov na merania v známom rozsahu so známou presnosťou.

Metrologické charakteristiky meracích prístrojov poskytujú:

Možnosť stanovenia presnosti merania;

Dosiahnutie zameniteľnosti a vzájomného porovnávania meracích prístrojov;

Výber potrebných meracích prístrojov pre presnosť a iné charakteristiky;

Stanovenie chýb meracích systémov a inštalácií;

Posudzovanie technického stavu meradiel pri ich overovaní.

Metrologické charakteristiky stanovené v dokumentoch sa považujú za platné. V praxi sú najčastejšie tieto metrologické charakteristiky meracích prístrojov:

rozsah merania- rozsah hodnôt meranej veličiny, pre ktoré sú normalizované prípustné hranice chyby SI;

limit merania- najväčšia alebo najmenšia hodnota rozsahu merania. Pre miery je to nominálna hodnota reprodukovateľnej veličiny.

Metrická mierka- odstupňovaná sada značiek a čísel na čítacom zariadení meracieho prístroja, zodpovedajúca množstvu po sebe nasledujúcich hodnôt meranej veličiny

Cena rozdelenia stupnice- rozdiel v hodnotách veličín zodpovedajúcich dvom susedným značkám stupnice. Zariadenia s jednotnou stupnicou majú konštantnú stupnicu, zatiaľ čo zariadenia s nerovnomernou stupnicou majú premenlivú stupnicu. V tomto prípade je minimálna cena delenia normalizovaná.

Hlavnou normalizovanou metrologickou charakteristikou meradiel je chyba, t.j. rozdiel medzi údajmi meracích prístrojov a skutočnými (skutočnými) hodnotami fyzikálnych veličín.

Všetky chyby v závislosti od vonkajších podmienok sa delia na základné a doplnkové.

Hlavná chyba je Za normálnych prevádzkových podmienok ide o chybu.

V praxi, keď existuje širší rozsah ovplyvňujúcich veličín, dochádza aj k jeho normalizácii dodatočná chyba meracie prístroje.

Hranica dovolenej chyby je najväčšia chyba spôsobená zmenou ovplyvňujúcej veličiny, pri ktorej možno meradlo schváliť na používanie podľa technických požiadaviek.

Trieda presnosti - ide o zovšeobecnenú metrologickú charakteristiku, ktorá určuje rôzne vlastnosti meracieho prístroja. Napríklad pri indikovaní elektrických meracích prístrojov trieda presnosti okrem hlavnej chyby zahŕňa aj odchýlku v odčítaní a pri meraniach elektrických veličín - veľkosť nestability (percentuálna zmena hodnoty merania v priebehu roka ).

Trieda presnosti meracieho prístroja už zahŕňa systematické a náhodné chyby. Nie je to však priama charakteristika presnosti meraní vykonávaných týmito meracími prístrojmi, keďže presnosť merania závisí aj od techniky merania, interakcie meracieho prístroja s objektom, podmienok merania a pod.