Числовая отметка шкалы - отметка шкалы средства измерений, у которой проставлено число.

Деление шкалы - промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерений.

Длина деления шкалы - расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы.

Цена деления шкалы - разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Длина шкалы - длина линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы средства измерений и ограниченной начальной и конечной отметками. Линия может быть реальной или воображаемой, кривой или прямой. Длина шкалы выражается в единицах длины независимо от единиц, указанных на шкале.

Начальное значение шкалы - наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Конечное значение шкалы - наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Диапазон показаний - область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.

Диапазон измерений - область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.

Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху называются соответственно нижним и верхним пределами измерений.

По каким признакам классифицируются измерительные преобразователи?

Наиболее важные с позиции метрологии признаки классификации представлены на рисунке 10. Как видно из приведённой схемы, приборы и преобразователи по некоторым признакам классифицируются аналогично (по методу измерения и способу представления информации). Другие классификационные признаки преобразователей отражают характерные особенности этих СИ.

Следует остановиться на одном из важных признаков измерительных преобразователей - классификации их по положению в измерительной системе (первичный, промежуточный, передающий).

Первичный измерительный преобразователь (или датчик) измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина.

Промежуточный измерительный преобразователь измерительный преобразователь, занимающий в измерительной цепи место после первого.

Передающий измерительный преобразователь измерительный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

Что касается классификации измерительных преобразователей по функции преобразования то их можно разделить на следующие виды:

- масштабный измерительный преобразователь измерительный преобразователь, предназначенный для изменения величины сигнала (увеличения или уменьшения) в заданное число раз;

- функциональный измерительный преобразователь измерительный преобразователь, предназначенный для формирования сигнала измерительной информации, связанного с измеряемой величиной некоторой заданной функцией.

Можно классифицировать преобразователи по видам измеряемых входных величин, что удобно для потребителя:

- линейное перемещение. Измеряемыми величинами могут быть: длина, толщина, уровень, качество поверхности, эрозия, износ, вибрация, сила, давление, твёрдость, механическое напряжение, деформация, ускорение;

- угловое перемещение. Измеряемыми величинами могут быть: угол атаки, направление потока, угловая вибрация;

- линейная скорость. Измеряемыми величинами могут быть: угловая скорость, расход, вибрация, шум, количество движения;

- угловая скорость. Измеряемыми величинами могут быть: скорость, измерение углов, крена, вибрация, количество движения);

- линейное ускорение. Измеряемыми величинами могут быть: вибрация, удар, масса;

- угловое ускорение. Измеряемыми величинами могут быть: вибрация, удар, масса, момент инерции;

- сила. Измеряемыми величинами могут быть: вес, плотность, напор, механическое напряжение, вращающий момент, вибрация, давление, скорость газа, поток, высота, шум;

- температура. Измеряемыми величинами могут быть: теплопроводность и радиация, давление, поток, скорость газа, турбулентность;

- свет. Измеряемыми величинами могут быть: световой поток и освещённость, спектральное распределение, длина, механическое напряжение, сила, вращающий момент, частота, число (счет);

- время. Измеряемыми величинами могут быть: частота, число (счёт) числа импульсов, статистическое распределение.

Классификация преобразователей по физическим принципам (методам), заложенным в основу их работы, является удобным для их изучения и разработки.

· Активные типы преобразователей:

- электромагнитный;

- пьезоэлектрический;

- магнитострикционный (как генератор).

- термоэлектрический;

- фотоэлемент (с внешним и вентильным фотоэффектом);

- электрокинетический (потенциал течения);

- пироэлектрический.

· Пассивные типы преобразователей:

- резистивный

- индуктивный

- емкостный

- механорезистивный (механическое напряжение);

- магниторезистивный;

- терморезистивный;

- фоторезистивный;

- магнитоупругий (как переменная индуктивность).

В зависимости от рода измеряемой величины на входе преобразователи для электрических измерений делят на преобразователи электрических величин и преобразователи неэлектрических величин. Например, делители напряжения, усилители напряжения - преобразователи электрических величин, терморезисторы; индуктивные преобразователи преобразователи неэлектрических величин. В зависимости от вида (аналоговый, кодированный) входного и выходного сигналов (аналоговый, кодированный) преобразователи делят на:

- аналоговые, у которых на входе и на выходе аналоговые сигналы;

- аналого-цифровые, имеющие на входе аналоговый сигнал, а на выходе кодированный сигнал;

- цифро-аналоговые, у которых на входе кодированный, а на выходе аналоговый (квантованный) сигнал.

Как можно классифицировать измерительные приборы?

Измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины, называется аналоговым. Он имеет отсчётное устройство в виде шкалы со стрелкой.

Измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретный (кодированный) сигнал измерительной информации и дающий показания в цифровой форме, называется цифровым.

В зависимости от применяемых средств (узлов) среди электроизмерительных аналоговых приборов прямого преобразования выделяют три группы приборов: электромеханические, электромеханические с преобразователями и электронные. К группе электромеханических приборов относят электроизмерительные приборы, в которых энергия электромагнитного поля преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части прибора.

К группе электромеханических приборов с преобразователями относят электромеханические приборы с предварительными преобразованиями входного сигнала с целью расширения возможностей измерения различных величин.

К группе электронных аналоговых приборов относят приборы, использующие электронные узлы для преобразования сигнала и электромеханические (чаще магнитоэлектрические) измерительные механизмы.

В зависимости от степени усреднения измеряемой величины выделяют приборы, дающие показания мгновенных значений измеряемой величины, и приборы интегрирующие, показания которых определяются интегралом по времени или по другой независимой переменной от измеряемой величины.

Что такое метрологическая характеристика средства измерений?

Метрологическая характеристика средства измерений - характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность. Для каждого типа средства измерений устанавливают свои комплексы метрологических характеристик.

Что такое нормируемые метрологические характеристики типа средств измерений?

Нормируемые метрологические характеристики типа средств измерений - совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативно-техническими документами на средства измерений.

Каковы основные метрологические характеристики средств измерений?

Метрологические характеристики определяют эксплуатационные свойства средства измерений, и указываются в прилагаемой к нему технической документации. Их можно разделить на группы:

1 Характеристики, предназначенные для определения показаний СИ: функция преобразования измерительного преобразователя; значения однозначной или многозначной меры; цена деления шкалы измерительного преобразователя или многозначной меры; вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода СИ, предназначенного для выдачи результатов в цифровом коде.

2 Характеристики качества показаний - точности и правильности. Точность показаний определяется их средним квадратическим отклонением. Правильность обеспечивается внесением поправки, устанавливаемой при поверке, калибровке или метрологической аттестации СИ и определяется средним квадратическим отклонением этой поправки.

3 Характеристики чувствительности СИ к влияющим величинам: функции влияния, учет изменений метрологических характеристик СИ, вызванных изменениями влияющих величин в установленных пределах.

4 Динамические характеристики СИ, учитывающие их инерционные свойства.

5 Характеристики взаимодействия с объектами или устройствами на входе и выходе СИ, например, входной и выходной импедансы линейного измерительного преобразователя. Имепеданс для электрических преобразователей обусловлен наличием в цепи элементов активного, индуктивного или емкостного сопротивления электрическому току.

6 Неинформативные параметры выходного сигнала, обеспечивающие нормальную работу устройств, подключенных к СИ. Например, выходным сигналом преобразователя напряжения в среднюю частоту следования импульсов является последовательность импульсов. Частотомер, подключаемый к выходу преобразователя, будет работать при определенных амплитуде и форме импульсов преобразователя, которые и являются неинформативными параметрами.

Для определения метрологических характеристик средство измерений должно пройти испытания типа, а затем поверку.

Каковы метрологические характеристики для определения показаний средства измерений?

Для определения показаний измерительных приборов используются основные характеристики шкалы отсчетного устройства: цена деления, диапазон показаний, диапазон измерений. По диапазонам показаний и измерений устанавливают область применения измерительных приборов.

Для количественной оценки влияния на выходной сигнал измерительного устройства входного сигнала в произвольной точке стабильной характеристики служит предел отношения приращения ДУ выходного сигнала к приращению ДХ входного сигнала, когда ДХ>0, то есть производная в выбранной точке:

.

Чувствительность средства измерений S - свойство, определяемое отношением измерения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную чувствительность. S - абсолютная чувствительность.

Относительная чувствительность:

где Х - измеряемая величина.

Графически чувствительностьть определяется тангенсом угла наклона б касательной, проведенной к выбранной точке А статической характеристики. Если статическая характеристика нелинейна, то чувствительность будет различна в разных точках, а шкала будет неравномерной.

Какие метрологические характеристики связаны с чувствительностью средств измерений?

Порог чувствительности средства измерений - характеристика СИ в виде наименьшего значения изменения ФВ, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством. То есть это изменение измерительной величины, вызывающее наименьшее изменение показателей, различимое, при нормальном для данного прибора способе отсчета. Например, если самое незначительное изменение массы, которое вызывает перемещение стрелки весов = 10 мг, то порог чувствительности = 10 мг. Эту же характеристику можно назвать порог реагирования, подвижность средства измерений, порог подвижности, срабатывание и порог срабатывания, иногда - пороговая чувствительность.

Разрешение средства измерений (разрешающая способность) - характеристика СИ, выражаемая наименьшим интервалом времени между отдельными импульсами или наименьшим расстоянием между объектами, которые фиксируются прибором раздельно. Различают временное разрешение и пространственное разрешение. Если измеряемая величина начинает медленно и непрерывно увеличиваться от любого отличного от нуля значения, то, например, вследствие гистерезиса, изменение показания констатируется не сразу. Под разрешающей способностью понимают изменение входной величины, необходимое для начала изменения показаний (а).

При отсутствии гистерезиса разрешающая способность соответствует обратной величине чувствительности.

Рисунок - Разрешающая способность средства измерений

Если показания изменяются дискретно, как, например, у потенциометра с реохордом, то разрешающая способность обуславливается шагом дискретности показаний (б).

Для цифровых приборов разрешающая способность составляет значению младшего разряда цифрового отсчета.

Предел преобразования определяется наибольшим значением измеряемой величины, которая может быть измерена средства измерений без нарушения его функционирования или поломки.

При подключении средства измерений к объекту измерений оно потребляет некоторую энергию или мощность от объекта. Поэтому, при исчислении надо учитывать свойство средства измерений отбирать или отдавать энергию через входную и выходную цепи. В качестве характеристики этого свойства используют для приборов входной импеданс, для преобразователей - входной и выходной импедансы.

Импеданс - это отношение обобщенной силы N к обусловленной ею обобщенной скорости W:

Z=N/W

Это понятие чаще используется для электрических средств измерений, и импеданс определяется как отношение напряжения к току.

Зона нечувствительности средства измерений - диапазон значений измеряемой величины в пределах которого ее измерения не вызывают выходного сигнала СИ. Иногда эту зону называют мертвой. Например, у судовой радиолокационной установки зона нечувствительности зависит от размеров судна и высоты антенны над судовыми надстройками.

Что такое время установления показаний?

На рисунке показаны типичные для большинства средств измерений, основанных на прямом преобразовании, формы переходных характеристик, то есть кривых переходных процессов или кривые разгона.

Рисунок - Определение постоянной времени

Т - подкасательная - называется постоянной времени.

Постоянная времени определяет время, за которое выходной сигнал достиг бы нового установившегося значения, если бы изменялся с постоянной скоростью, равной скорости в момент скачкообразного изменения входного сигнала. Проведение касательной и кривой переходного процесса сопряжено с погрешностями, поэтому значения постоянной времени определяют как интервал времени, за которое выходной сигнал изменяется на 0, 632 от своего приращения У_А.

Время установления показаний t_y (время реакции СИ) - время, необходимое для завершения переходного процесса при скачкообразном изменении входного сигнала. Теоретически все переходные процессы заканчиваются при . Поэтому за время установления показаний t_y принимают время, за которое выходной сигнал средства измерений, приближаясь к новому установившемуся значению, входит в зону, отличающуюся от этого значения на от изменения выходного сигнала, соответствующего данному скачкообразному входному сигналу. Приближенно: t_y=(3ч5)Т.

Какие погрешности обуславливают инструментальную погрешность средств измерений?

Инструментальная погрешность обусловлена несовершенством конструкции и технологии изготовления средства измерений, а также процессами старения, протекающими в его элементах. В результате появляется отклонение реальной характеристики от номинала функции преобразования. Поэтому инструментальные погрешности разделяют на аддитивную, мультипликативную, погрешности линейности, гистерезиса, упругого последействия.

На рисунке показана реальная функция преобразования У=f_p(X), несколько смещенная относительно номинальной У=f_н(Х), то есть выходной сигнал средства измерений при всех значениях измеряемой величины Х будет больше (или меньше) на одну и ту же величину, чем он должен быть в соответствии с номинальной функцией пр-я. Если аддитивная погрешность является систематической, то она может быть устранена с помощью корректора нулевого значения выходного сигнала. Погрешность определяется смещением нулевого показания средства измерений при входном сигнале, равном 0.

Если аддитивная погрешность является случайной, то ее нельзя исключить, а f_p(Х) смещается по отношению к f_н(Х) во времени произвольно. Тогда для f_p(Х) определяют некоторую полосу, ширина которой постоянная для всех значений Х. Возникновение случайной аддитивной погрешности обычно вызвано трением в опорах, контактными сопротивлениями, дрейфом 0, шумом и фоном измерительного устройства

Мультипликативная погрешность или погрешность чувствительности СИ линейно возрастает (или убывает) с увеличением измеряемой величины. Проявляется в изменении tg угла наклона f_н(Х) и ограничивается допуском на угол б. Причиной может быть изменение коэффициента преобразования элементов СИ.

Рисунок - Инструментальные погрешности средств измерений: а) аддитивная систематическая; б) аддитивная случайная; в) мультипликативная систематическая; г) мультипликативная случайная

При номинальной линейной функции преобразования отклонение f_p(Х) в виде нелинейности называется повреждением линейности. Причинами являются конструкция и технология изготовления СИ.

Рисунок - Погрешность средства измерений в виде отклонения от линейности

Наиболее существенной и трудноустранимой систематической погрешностью СИ является погрешность гистерезиса (от греч. hysteresis - запаздывание), или погрешность обратного хода, выражающаяся в несовпадении f_p(Х) при увеличении (прямой ход) и уменьшении (обратный ход) измеряемой величины. Причины: люфт и сухое трение в механических передающих элементах, гистерезисный эффект в ферромагнитных материалах, внутреннее трение в материалах пружин, явление упругого последействия в упругих чувствительных элементах, явление поляризации в электрических, пьезоэлектрических и электрических химических элементах и др. Существенно, что форма петли f_p(Х) зависит от значения измеряемой величины, при котором после увеличения начинается уменьшение ее (пунктир на рисунке).

Рисунок - Погрешность средства измерений в виде петли гистерезиса



На рисунке показаны два расположения f_p(Х) (сплошная и пунктирная линии), вызванные действием ВВ. При нормальных условиях эксплуатации средства измерений f_p(Х) не выходит за допустимые пределы (заштрихованная зона). Если ВВ, вызывающие измерения f_p(Х) не выявляются, то это явление определяется, как невоспроизводимость и характеризует случайную погрешность средства измерений. Применяются характеристики размах и вариация.

Размах R (непостоянство) выходного сигнала средства измерений (показаний) - разность наибольшего и наименьшего значений выходного сигнала, соответствующего одному и тому же значению измеряемой величины и полученными при многократном и одностороннем подходе к этому значению, то есть при постепенном увеличении или уменьшении измеряемой величины (только при прямом или только при обратном ходе). Размах характеризует ширину заштрихованных полос, определяет случайную погрешность при измерении значения Хi.

Вариацией _y выходного сигнала (показаний) средства измерений называют среднюю разность между значениями выходного сигнала, соответствующего одному и тому же значению, то есть при постепенном увеличении и последующем уменьшении измеряемой величины (при прямом и обратном ходе).

При одном и том же значении измеряемой величины X_i значение распределения выходного сигнала средства измерений при наличии вариации является двухмодальным. Если размахи для нижней и верхней ветвей функции преобразования перекрываются, то значение распределения выходного сигнала имеет вид (б). В частном случае при отсутствии вариации значение является одномодальным или нормальным (в).

Может определяться абсолютная вариация и приведенная вариация по входу или по выходу средства измерений (по входу - для промежуточного средства измерений).

Абсолютная вариация:

Приведенная вариация:

где y_B, y_H - верхний и нижний пределы измерения.

3.Контроль

Контролем называется проверка соответствия норме. Норма устанавливается заранее. Контроль заканчивается принятием решения: «соответствует - не соответствует», «годное изделие - брак» и т.д.

Таким образом, задача контроля - установление соответствия характеристик продукции требованиям, заданным в нормативных документах. Математической моделью теоретического сравнения контролируемого показателя Q с нормой Q_н служит проверка неравенства Q< >Q_н, на основании которого принимается решение.

3.1 Классификация видов контроля

Классификацию видов контроля можно провести по самым разным признакам. Приведённая на рисунке 9 классификация рассматривает виды контроля в зависимости от объекта контроля, средства контроля, характера и метода контроля. В зависимости от объекта контроля, контролю подвергаются почти все, что определяет качество продукции на различных стадиях её жизненного цикла, а также персонал, задействованный в этом цикле. Все объекты производства контролируются на соответствие требованиям норм установленным на сырьё, материалы, изделия, оборудование и инструмент. Кроме названных объектов контролю подвергаются элементы качества и стадии процесса производства.

По стадиям производственного процесса различают входной, операционный и приёмочный (приёмосдаточный) контроль.

Входной контроль - контроль, которому подвергается всё, что используется при производстве продукции или её эксплуатации (исходные материалы, комплектующие изделия, полуфабрикаты, техническая документация и т.д.)

Операционный контроль - контроль, который производится на всех операциях производственного процесса.

Приёмочный контроль - контроль готовой продукции сотрудниками отдела технического контроля (ОТК) или заказчиком. Различают: визуальный, органолептический и инструментальный контроль.

Визуальный контроль - когда объект подвергается осмотру с целью определения его соответствия некоторым требованиям, предусмотренным технической документацией. Визуальный контроль является частным случаем органолептического контроля. Выделение его в отдельный вид обусловлено тем, что наиболее часто встречается в практике.

Органолептический - это когда средствами контроля служат органы чувств человека: вкус, обоняние, осязание, слух, зрение. Области применения органолептического контроля разнообразны: промышленность, медицина, спорт, искусство, и прочее.

Инструментальный (технический) - контроль, осуществляемый при помощи средств измерения (калибров, измерительного инструмента, приборов, измерительных машин, измерительных стендов и др.).

Механический контроль, по степени участия человека (оператора), в контрольных операциях может быть ручным, автоматизированным и автоматическим, отличительным признаком при такой классификации служит отношение времени t_p - затрачиваемого на ручные операции, к времени t - общему (суммарному) времени контроля.

При контроль считается ручным;

при 0,02 контроль считается автоматизированным;

если контроль считается автоматическим.

Оценивая эти виды контроля по точности, следует отметить, что ручной контроль весьма субъективен. Исключить субъективизм позволяют автоматизированные и автоматические средства измерений, поскольку в этих случаях используются специальные измерительные средства. Наиболее прогрессивным является автоматический контроль, так как в этом случае при изготовлении измерений используются автоматические средства, с помощью которых осуществляется непосредственный контроль. По характеру взаимодействия контроль делится на активный и пассивный.

Активный - контроль который осуществляется в процессе изготовления изделия и результаты которого непрерывно используются для управления технологическим процессом. Контроль совмещен с процессом производства в единый контрольно-технологический процесс.

Пассивный - контроль осуществляемый после завершения отдельных технологических операций (переходов) или всего технологического цикла изготовления изделия.

По характеру воздействия на объект контроль может быть разрушаемым и неразрушающим.

При разрушающем контроле определение соответствия (или несоответствия) контролируемого размера (или значения) норме сопровождается разрушением изделия и оно, естественно, становится непригодным для дальнейшего использования.

При неразрушающем контроле определение соответствия (или несоответствия) контролируемого размера (или значения) норме определяется по результатам взаимодействия различных физических полей и излучений с объектом контроля. Природа и интенсивность, используемых для этого вида контроля, физических полей и излучений выбираются такой, чтобы не только не происходило разрушения объекта контроля, но и не меняло его свойств во время контроля.

Применение разрушающего контроля обосновывается экономическими соображениями, когда стоимость разрушаемых изделий меньше стоимости неразрушающего контроля.

Очевидно, что разрушающий контроль исключён из производственного процесса изготовления изделия в одном экземпляре (единичном производстве).

По типу проверяемых параметров различают: контроль физических свойств; механических свойств; микро и макроструктур; химических свойств, а так же специальный контроль.

По способу отбора изделий, подвергаемых контролю, различают контроль сплошной и выборочный.

Сплошной (стопроцентный) контроль осуществляется для всех без исключения изготовляемых изделий.

Выборочный контроль проводится на представителях изготовленных изделий. Для сокращения затрат на контроль большой партии изделий (которую в математической статистике названной генеральной совокупностью) контролю подвергается только часть партии - выборка, формируется по определённым правилам, обеспечивающим специальный набор изделий.

Если число бракованных изделий в выборке не превышает установленной нормы, то вся партия (генеральная совокупность) признаётся годной. Если же число бракованных изделий в выборке превышает норму, то вся партия (генеральная совокупность) бракуется.

Приёмочное число, соответствующее норме - предельно допустимому числу или % бракованных изделий в партии, устанавливается перед контролем. С приёмочным числом связан приёмочный (AQL) и браковочный (RQL) уровни качества:

AQL - максимальная доля изделий в партии, которые следует принять;

RQL - минимальная доля бракованных изделий в партиях, которые следует браковать.

Вследствие случайного отбора выборки в неё может попасть дефектных изделий в % - ном отношении больше, чем их содержится в партии, тогда партия ошибочно бракуется. Такое решение называется ошибкой 1-ого рода - . Если в выборку попало в % - ном отношении меньше, чем их содержится в партии, то партия ошибочно принимается. Такое решение называется ошибкой 2-ого рода -.

4. Погрешность измерений и средств измерений. Методы их оценки

4.1 Погрешность измерений

Всякий процесс измерений, независимо от условий, в которых он производится, сопряжен с различными погрешностями. Вследствие погрешностей, присущих средству измерений, выбранному методу и методике измерений, отличия внешних условий, в которых выполняется измерение, от установленных, а также из-за других причин, мы будем получать различную степень приближения результата измерений к действительному значению измеряемой величины.

Погрешность результата измерений - отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Истинное значение величины вследствие наличия погрешности остается неизвестным. На практике пользуются действительным значением величины, которое заменяет истинное значение. Погрешность измерения Х находят по формуле:

Х=Хi - X ,

где Xi - значение величины, полученное на основании измерений;

X - значение величины, принятое за действительное.

За действительное значение при однократных измерениях принимают значение, которое находят более точными методами и средствами измерения, при многократных измерениях - среднее арифметическое из значений отдельных измерений, входящих в данный ряд.

4.2 Классификация погрешностей измерений

Поскольку погрешности измерений могут быть вызваны различными причинами и по-разному проявляются в процессе измерения, классификация погрешностей проводит по тем или иным признакам. Один из вариантов такой классификации приведен на рисунке 4. Вместе с тем следует отметить, что при всех вариантах классификации главным признаком погрешности измерений является изменение погрешностей при повторных измерениях. По этому признаку погрешности измерений делятся на систематические и случайные.

Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Случайная погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

Систематические погрешности по характеру проявления подразделяются на погрешности постоянные и переменные.

Постоянные систематические погрешности в течение всего процесса измерения сохраняют свое значение.

Переменные систематические погрешности - непосредственно возрастающие или убывающие, например погрешности вследствие износа измерительных поверхностей СИ.

Погрешности периодические, значения которых являются периодической функцией времени или перемещения.

Погрешности, изменяющиеся по сложному закону - вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей.

По причине возникновения систематических погрешностей различают: погрешности метода, погрешности инструмента (средства измерения), погрешности установки (базирования), погрешности от влияющих величин, субъективная погрешность измерения.

Погрешности метода измерения возникают от допущений или упрощений непредусмотренных методикой измерений, а также из-за несоответствия измеряемой величины и ее модели.

Погрешность средства измерения обусловлена погрешностями, имевшими место при конструировании СИ и его производстве.

Субъективная погрешность измерения зависит от индивидуальных погрешностей оператора, которые в основном определяются его квалификацией.

Погрешность установки является следствием несовершенства схемы измерения, например не совмещение линии измерения с измеряемым размером.

Если систематические погрешности известны по своей величине и знаку, они могут быть исключены из результата измерения путем введения поправки.

Поправка - это величина численно равная погрешности взятой с обратным знаком. С учетом знака ее прибавляют к результату измерения и этим исключают погрешность.

Случайные погрешности определяются факторами, проявляющимися непредсказуемо с изменяющейся интенсивностью. Значение и знак случайной погрешности определить невозможно, поскольку в каждом опыте причины, вызывающие погрешности, действуют неодинаково. Обнаруживаются случайные погрешности при многократных измерениях одной и той же физической величины одними и теми средствами измерения в одинаковых условиях одним и тем же наблюдателем, т.е. при равноточных измерениях, обеспечивающих более или менее равное влияние на формирование погрешности. В этом случае говорят об ожидаемой погрешности. Кроме этой погрешности могут иметь место грубые погрешности и промахи (см. рис.).

Грубые погрешности измерений - случайные погрешности измерений, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях погрешности.

Промах - погрешность результата ожидаемого измерения входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда и которая явно и резко исключает результат. Промах является случайной субъективной ошибкой. Его результат следствие неправильных действий экспериментатора.

Грубые погрешности и промахи обычно исключаются из экспериментальных данных, подлежащих обработке.

В процессе измерений случайные (_сист) и систематические (_случ) погрешности проявляются одновременно и погрешность результата измерений можно представить в виде:

= _сист + _случ.

Поскольку в погрешности измерений входит случайная составляющая, следует считать случайной величиной.