Razvrstitev merilnih napak

Napake so odstopanja merilnih rezultatov od dejanske vrednosti vrednosti. Veljavni indikator se lahko ugotovi le s številnimi meritvami. Na praksa je

Za analizo odstopanja je vrednost, ki je najbližja pravi vrednosti, dejanska vrednost izmerjene vrednosti. Pridobiva se z uporabo visoko natančnih merilnih orodij in metod. Za udobje meritev, ki zagotavljajo možnost odpravljanja odstopanj, se razlikujejo klasifikacija napak. Razmislimo o glavnih skupinah.

Metoda izražanja

Če izvedemo klasifikacija napak pri merilnih instrumentih na tej podlagi lahko razlikujemo:

• Absolutna odstopanja. Izražajo se v enotah vrednosti, ki se meri.
• Relativni odklon. Izražuje se razmerje med absolutno napako in rezultatom meritev ali dejansko vrednost količine, ki se meri.
• Dano odstopanje. To je relativna napaka, izražena z razmerjem med absolutnim odklonom merilnega sredstva in vrednostjo, ki je bila sprejeta kot konstantni indikator v celotnem obsegu ustreznega merjenja. Njegova izbira temelji na GOST 8.009-84.

Za številne merilne instrumente je določen razred točnosti. Uvedena napaka je uvedena, ker relativna vrednost označuje odstopanje le na določeni točki lestvice in je odvisna od parametra izmerjene količine.

Pogoji in viri

Pri klasifikaciji napak Glede na ta merila so opredeljena glavna in dodatna odstopanja.

Prvi so napake merilnega sredstva pri normalnih pogojih uporabe. Glavna odstopanja so posledica nepopolnosti transformacijske funkcije, nepopolnosti lastnosti instrumentov. Odražajo razliko med dejansko konverzijsko funkcijo naprave pod normalnimi pogoji in nominalno (določeno v regulativnih dokumentih (tehnični pogoji, standardi itd.)).

Dodatne napake se pojavijo, kadar katera koli vrednost odstopa od norme vrednosti ali v povezavi z preseganjem meja normalizirane regije.

Normalni pogoji

Normativna dokumentacija določa naslednje normalne parametre:

• Temperatura zraka 20 ± 5 stopinj.
• Relativna vlažnost 65 ± 15%.
• Napetost v omrežju je 220 ± 4,4 V.
• Frekvenca moči je 50 ± 1 Hz.
• Odsotnost magnetnih in električnih polj.
• Vodoravni položaj naprave z odstopanjem ± 2 stopinj.

Razred točnosti

Dovoljene meje odstopanj se lahko izrazijo v relativni, absolutni ali zmanjšani napaki. Da bi izbrali najprimernejše merilno sredstvo, se opravi primerjava glede na njihovo splošno značilnost, razred točnosti. Praviloma je meja dopustnih osnovnih in dodatnih odstopanj.

Razred točnosti omogoča razumevanje meja napak istega merilnega sredstva. Vendar ga ni mogoče šteti za neposredni kazalnik natančnost meritev, ki jih izvaja vsaka taka naprava. Dejstvo je, da na razvrstitev merilnih napak vplivajo drugi dejavniki (pogoji, metoda itd.). To okoliščino je treba upoštevati pri izbiri merilnega instrumenta, odvisno od natančnosti, določene za preizkus.

Vrednost razreda točnosti se odraža v tehničnih pogojih, standardih ali drugih normativnih dokumentih. Zahtevani parameter je izbran iz standardne serije. Na primer, za elektromehanske naprave veljajo naslednje normalne vrednosti: 0,05, 0,1, 0,2 itd.

Poznavanje vrednosti razred točnosti merilnega sredstva, lahko najdete dovoljeno absolutno odstopanje vrednosti za vse dele merilnega območja. Indikator se običajno uporablja neposredno na lestvici naprave.

Narava sprememb

Ta funkcija se uporablja, ko klasifikacija sistemskih napak. Ta odstopanja ostajajo nespremenjena ali se med meritvami spreminjajo glede na določene zakonitosti. Izolirajte v tej razvrstitvi in vrste napak, sistematičen značaj. Vključujejo: instrumentalno, subjektivno, metodološko in drugo odstopanje.

Če se sistematična napaka približa nič, se ta položaj imenuje pravilnost.

V Ljubljani klasifikacija merilnih napak v meroslovju tudi naključna odstopanja. Njihovega pojava ni mogoče predvideti. Naključnih napak ni mogoče obračunati - jih ni mogoče izključiti iz postopka merjenja. Naključne napake pomembno vplivajo na rezultate raziskav. Zmanjšanje odstopanja je lahko pri več meritvah, čemur sledi statistična obdelava rezultatov. Povedano drugače, povprečni rezultat, dobljen z več manipulacijami, bo bliže dejanskemu parametru od tistega, ki ga dobimo pri eni meritvi. Ko je naključno odstopanje ničlo blizu nič, se govori o konvergenci kazalnikov merilne naprave.

Druga skupina netočnosti pri razvrstitvi - Mene. Praviloma so povezani z napakami, ki jih povzroči operater, ali jih zunanji dejavniki ne upoštevajo. Napake so običajno izključene iz rezultatov meritev, se pri obdelavi podatkov ne upoštevajo.

Odvisnost od vrednosti

Odstopanje ni odvisno od izmerjenega parametra ali je sorazmerno z njim. V skladu s tem v klasifikacija napak v meroslovju dodelite dodatke in množitelne odklone.

Slednje imenujemo tudi napake občutljivosti. Dodatna odstopanja se običajno pojavijo zaradi motenj, vibracij v nosilcih, trenja, hrupa. Multiplikativna napaka je posledica pomanjkljivosti prilagajanja posameznih delov merilnega sredstva. To pa lahko povzročijo različni razlogi, vključno s fizičnimi in zastarelost opremo.

Racionalizacija značilnosti

Izvaja se, odvisno od tega, kateri odmik je pomemben. Če je dodatna napaka pomembna, se meja normalizira v obliki določenega odstopanja, če je multiplikativna - uporabi se relativna velikost spremembe.

To je metoda normalizacije, pri kateri sta oba kazalca sorazmerna, to pomeni, da je meja dopustne glavne razlike izražena v dvotirni formuli. Zato je indeks razreda točnosti sestavljen iz dveh številk c in d v odstotkih, ločenih s poševno črto. Na primer, 0,2 / 0,01. Prva številka odraža relativno napako v normalnih pogojih. Drugi kazalnik označuje njegovo povečanje s povečanjem vrednosti X, kar pomeni, da odraža vpliv dodatkovne napake.

Dinamika sprememb v merjenem indikatorju

V praksi, klasifikacija napak, ki odraža naravo sprememb količine, ki se meri. Vključuje ločitev odstopanj:

• Na statični. Takšne napake nastanejo pri merjenju počasi spremenljive ali popolnoma nespremenljive količine.
• Dinamično. Pojavljajo se pri merjenju fizičnih količin, ki se hitro spreminjajo.

Dinamično odstopanje je posledica vztrajnosti naprave.

Značilnosti ocene odstopanj

Sodobni pristopi k analizi in klasifikacija napak ki temelji na načelih, ki zagotavljajo skladnost z zahtevami enotnosti meritev.

Za uresničevanje ciljev ocenjevanja in raziskav je odmik opisan z uporabo modela (naključno, instrumentalno, metodološko itd.). Določa značilnosti, ki jih je mogoče uporabiti za kvantificiranje lastnosti napak. Med obdelavo informacij je treba najti ocene takšnih značilnosti.

Model je izbran ob upoštevanju podatkov o njegovih virih, vključno s tistimi, pridobljenimi med poskusom. Modeli so razdeljeni na nedeterministične (naključne) in deterministične. Slednje so primerne za sistematična odstopanja.

Kot splošen model naključne napake je količina, ki realizira funkcijo porazdelitve verjetnosti. Odstopne značilnosti v tem primeru so razdeljene na intervalno in točkovno odstopanje. Pri opisovanju napake rezultatov merjenja se navadno uporabljajo parametri intervala. To pomeni, da so meje, v katerih se lahko odstopanje nahaja, definirane kot določene verjetnosti. V takšni situaciji se meje imenujejo zaupne, verjetnost pa je zaupna.

Točne značilnosti se uporabljajo v primerih, ko potreba ali zmožnost ocene meje zaupanja pri odstopanju ni.

Načela ocenjevanja

Pri izbiri ocen odstopanj se uporabljajo naslednje določbe:

• Opredeljeni so posamezni parametri in lastnosti izbranega modela. To je posledica dejstva, da imajo modeli deviacije kompleksno strukturo. Veliko parametrov se uporablja za njihovo opisovanje. Njihova opredelitev je pogosto zelo težka, v nekaterih situacijah pa je popolnoma nemogoča. Poleg tega v mnogih primerih v popolnem opisu modela obstajajo odvečne informacije, medtem ko bo poznavanje posameznih značilnosti zadostno za uresničitev nalog in doseganje ciljev eksperimenta.
• Ocene odstopanj se določijo približno. Točnost značilnosti je skladna z namenom meritev. To je posledica dejstva, da napaka označuje samo območje negotovosti rezultata in njeno popolno natančnost ni potrebna.
• Odstopanje je bolj smiselno pretiravati, ne pa zmanjšati. V prvem primeru se bo kakovost merjenja zmanjšala, v drugem primeru pa je verjetno popolna amortizacija dobljenih rezultatov.

Napake se lahko ocenijo pred ali po merjenju. V prvem primeru se ga imenuje a priori, v drugem - posteriori.