РАЗДЕЛ 1. МЕТРОЛОГИЯ
ТЕМА 1. ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧА И ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ
МЕТРОЛОГИИ
Учебные вопросы:
1. Предмет и задача метрологии.
2. История развития метрологии.
3. Основные понятия и термины метрологии.
4. Обеспечении единства измерений.
Задача метрологии – обеспечение единства измерений –
такого состояния измерений, при котором их результаты выражены в
узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной
вероятностью и не выходят за установленные пределы.
Мероприятия по реальному обеспечению единства измерений
установлены законами и входят в функции законодательной
метрологии.
Основное понятие метрологии – измерение. Это нахождение
значения физической величины опытным путем с помощью
специальных технических средств.
Для оценки качества измерений используют следующие
свойства измерений: правильность, сходимость, воспроиз-
водимость и точность.
Правильность – свойство измерений, когда их результаты не
искажены систематическими погрешностями.
Сходимость – свойство измерений, отражающее близость друг
другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых
условиях, одним и тем же средством измерения, одним и тем же
оператором.
Воспроизводимость – свойство измерений, отражающее
близость друг к другу результатов измерений одной и той же
величины, выполняемых в различных условиях – в различное время,
в разных местах, разными методами и средствами измерений.
Точность – свойство измерений, отражающее близость их
результатов к истинному значению измеряемой величины. Точность
измерений средств измерений определяется их погрешностью.
Укажите номер правильного ответа
Тест 1.
1.1. Состояние измерений, при котором их результаты вы-
ражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с за-
данной вероятностью и не выходят за установленные пределы,
называется:
1. правильностью измерений;
2. сходимостью;
3. точностью измерений;
4. единством измерений;
5. воспроизводимостью.
1.2. Правильность измерений – это качество измерений, от-
ражающее:
1. близость к нулю систематических погрешностей;
2. близость к нулю случайных погрешностей;
3. равенство нулю грубых погрешностей;
4. равенство нулю случайных погрешностей и промахов.
1.3. Достоверность измерений – это качество измерений, от-
ражающее:
1. близость к нулю случайных погрешностей;
2. близость к нулю систематических погрешностей;
3. близость результата измерения к истинному значению из-
меряемой величины;
4. близость к нулю грубых погрешностей.
1.4. Воспроизводимость измерений – это качество измерений,
отражающее:
1. близость друг к другу результатов измерений, выполненных
в одинаковых условиях;
2. близость друг к другу результатов измерений, выполненных
в различных условиях;
3. близость результатов измерений к истинному значению из-
меряемой величины, выполненных разными экспериментаторами.
ТЕМА 2. ПОГРЕШНОСТИ
Учебные вопросы:
1. Классификация погрешностей.
2. Классы точности средств измерений (СИ).
3. Определение погрешностей измерения.
Погрешность прибора – это степень расхождения показаний
прибора и действительного значения измеряемой величины.
По форме представления погрешности бывают: абсолютная,
относительная и приведенная.
Абсолютная погрешность – это разница между результатом
измерения Xизм и истинным (действительным) значением Xд
измеряемой величины. D = Xизм - Xд.
Относительная погрешность – это отношение абсолютной
погрешности измерения к действительному значению измеряемой
величины: σ = ± ∆/Хд×100%
Приведенная погрешность – это погрешность, в которой
абсолютная погрешность СИ отнесена к нормирующему
значению (предел СИ) N X, постоянному во всем диапазоне
измерений или его части:
По характеру проявления погрешности бывают:
систематические, случайные и грубые (промахи).
Случайная погрешность – изменяется случайным образом
(по знаку и значению) в серии повторных измерений одной и той
же физической величины, проведенных с одинаковой
тщательностью в одних и тех же условиях.
Систематическая погрешность – остается постоянной или
закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той
же физической величины.
Грубая погрешность (промах) – это случайная погрешность
результата отдельного наблюдения, входящего в ряд измерений,
которая для данных условий резко отличается от остальных
результатов этого ряда. Систематические погрешности, в зави-
симости от причины возникновения делятся на: методические,
аппаратурные, субъективные, погрешности измерения.
По зависимости от измеряемой величины погрешности
бывают: аддитивные, мультипликативные и нелинейные.
Аддитивные – не зависят от измеряемой величины.
Мультипликативные – прямо пропорциональны измеряемой
величине.
Класс точности (КТ) – определяется пределами допускаемой
основной погрешности. ГОСТ 8.401 – 80 устанавливает несколько
способов назначения КТ. При этом пределы допускаемых
погрешностей нормируют и выражают в форме абсолютных,
приведенных или относительных погрешностей.
Обозначение классов точности на средствах измерений.
Класс точности, выраженный через абсолютную погрешность,
обозначают прописными буквами латинского алфавита или
римскими цифрами – N, III.
Класс точности, выраженный через приведенную погрешность,
обозначают просто числом – 2,5 (если N X представляется в единицах
измеряемой величины, он означает, что γ = 2,5 %), или знаком
(если N X определяется длиной шкалы. Такой КТ означает, что
γ = 2,5 % длины шкалы).
Класс точности, выраженный через относительную
погрешность, обозначают числом, помещенным в круг, например
.
Определение относительной погрешности отдельного
измерения при косвенном методе измерения: δ А = n × δ B + m × δ C,
где п и т – показатели степени, А – искомая величина, В и С –
вспомогательные величины, причем А = Вn × Cm.
Укажите номер правильного ответа
Тест 2.
2.1. Истинное значение физической величины:
1. может быть определено экспериментально при помощи
образцовых средств измерений;
2. идеальным образом отражает в качественном и коли-
чественном отношении соответствующее свойство объекта;
3. равно измеренному значению;
4. равно расчетному значению.
2.2. Обозначение класса точности измерительного прибора
зависит от соотношения:
1. основной и дополнительной погрешностей;
2. статической и динамической погрешностей;
3. систематической и случайной погрешностей;
4. методической и инструментальной погрешностей;
5. аддитивной и мультипликативной погрешностей.
2.3. Точность измерений количественно оценивают:
1. значением модуля относительной погрешности;
2. классом точности используемого средства измерений;
3. значением модуля приведенной погрешности;
4. обратным значением модуля относительной погрешности;
5. значением модуля абсолютной погрешности.
2.4. Класс точности, обозначенный дробью, означает предел
допускаемой:
1. относительной погрешности;
2. приведенной погрешности;
3. абсолютной погрешности;
4. основной и дополнительной погрешностей.
2.5. В зависимости от способа выражения различают по-
грешности:
1. статические и динамические;
2. аддитивные и мультипликативные;
3. основные и дополнительные;
4. абсолютные и относительные;
5. систематические и случайные;
6. методические и инструментальные;
7. субъективные и промахи.
2.6. Предел допускаемой приведенной погрешности опре-
деляют по формуле:
2. ∆= ± (a + bX);
3.∆= ± a / X;
4.δ= ∆/ Xmax *100%;
5. ± (c + d (Xk / X -1)).
2.7. По зависимости от значения измеряемой величины разли-
чают погрешности:
1. статические и динамические;
2. аддитивные и мультипликативные;
3. основные и дополнительные;
4. абсолютные и относительные;
5. систематические и случайные;
6. методические и инструментальные;
7. субъективные и промахи.