Файл: Электроизмерительные приборы4 1 Основные понятия и общие сведения из теории измерений4.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 228
Скачиваний: 2
- рассмотреть назначение, структуру, технические данные, характеристики и принцип действия мультиметра, его эксплуатационную поверку компенсационным методом;- рассмотреть техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов, в том числе милливольтметра.Глава 1. Электроизмерительные приборы
-
Основные понятия и общие сведения из теории измерений
-
создание общей теории измерений; -
образование единиц физических величин и систем единиц; -
разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»); -
создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.
-
Классификация электроизмерительных приборов
-
по роду измеряемой величины; -
по роду тока; -
по степени точности; -
по принципу действия; -
по способу получения отсчета; -
по характеру применения.
-
по способу монтирования; -
по способу защиты от внешних магнитных или электрических полей; -
по выносливости в отношении перегрузок; -
по пригодности к применению при различных температурах; -
по габаритным размерам и другим признакам.
По принципу действия приборы подразделяются на:
-
магнитоэлектрические; -
электромагнитные; -
электродинамические (ферромагнитные); -
индукционные; -
и другие.
Задачей измерений является получение значений физической величины, характеризующей соответствующие свойства реального объекта измерений. Однако, вследствие того, что истинное значение измеряемой величины нам неизвестно, возникает вопрос - а что же тогда мы должны измерить? Для ответа на этот вопрос вводится некий идеализированный образ объекта измерений - модель объекта измерений, соответствующие параметры которой можно наилучшим образом представить в качестве истинного значения измеряемой величины. Модель реального объекта измерений обычно представляет собой некоторую его абстракцию и ее определение формируется на основе логических, физических и математических представлений. В качестве примера рассмотрим решение часто рассматриваемой в литературе простейшей измерительной задачи - определение диаметра диска. Реальный объект измерения - диск, представляется его математической моделью - кругом. При этом делается предположение, что диаметр круга идеальным образом отражает то свойство реального диска, которое мы называет его диаметром. По определению диаметр круга одинаков во всех направлениях, поэтому, чтобы проверить соответствие нашей модели реальному объекту (диску), мы должны провести измерения диска в нескольких направлениях. Из полученных результатов измерений могут следовать два вывода.
Если разброс измеренных значений, то есть разности результатов измерений между собой, не превышают заданную в измерительной задаче погрешность измерений диаметра диска, то в качестве результата измерений можно принять любое из полученных значений.
Если же разность результатов измерений превышает заданную погрешность измерений, то это означает, что для данной измерительной задачи принятая модель не подходит и необходимо ввести новую модель объекта измерений. Такой моделью, например, может быть круг, имеющий диаметр, равный наибольшему измеренному значению (описывающий круг).
Другой пример - измерение площади комнаты. Представив пол комнаты в виде прямоугольника, ее площадь можно найти как произведение длины комнаты на ширину. Но если окажется, что ширина комнаты неодинакова по ее длине, то необходимо принять другую модель — например, представить пол комнаты в виде трапеции и определять площадь уже по другой формуле.
Аналогично модели измерений вводится и понятие модели погрешности измерений
. Например, деление погрешностей по их происхождению, свойствам, способам выражения и т.д. Так, для выражения случайных погрешностей чаще всего используются вероятностные модели. При этом случайная погрешность характеризуется не одним значением, а тем диапазоном значений, в котором она может находиться с определенной вероятностью. Для выбранной модели погрешностей устанавливаются законы ее распределения и те параметры этих распределений, которые являются показателями погрешности, а также статистические методы оценки этих параметров по результатам измерений. Подробнее модели погрешности измерений будут рассмотрены ниже.
3 Источники погрешности измерений
Погрешность результата измерения имеет много составляющих, каждая из которых обусловлена различными факторами и источниками. Типичный подход к анализу и оцениванию погрешностей состоит в выделении этих составляющих, их изучении по отдельности и суммировании по принятым правилам. Определив количественные параметры всех составляющих погрешности и зная способы их суммирования, можно правильно оценить погрешность результата измерений и при возможности скорректировать его с помощью введения поправок.
Ниже приводятся некоторые источники появления погрешностей измерений:
-
неполное соответствие объекта измерений принятой его модели; -
неполное знание измеряемой величины; -
неполное знание влияния условий окружающей среды на измерение; -
несовершенное измерение параметров окружающей среды; -
конечная разрешающая способность прибора или порог его чувствительности; -
неточность передачи значения единицы величины от эталонов к рабочим средствам измерений; -
неточные знания констант и других параметров, используемых в алгоритме обработки результатов измерения; -
аппроксимации и предположения, реализуемые в методе измерений; -
субъективная погрешность оператора при проведении измерений; -
изменения в повторных наблюдениях измеряемой величины при очевидно одинаковых условиях и другие.