Mõõtmisi eristatakse teabe hankimise meetodi, mõõdetud väärtuse muutuste olemuse järgi mõõtmisprotsessi ajal, mõõtmisteabe hulga järgi, võrreldes põhiühikutega.

Info hankimise meetodi järgi jagunevad mõõtmised otsesteks, kaudseteks, kumulatiivseteks ja liitmõõtmisteks.

Otsesed mõõtmised - see on füüsikalise suuruse otsene võrdlus selle mõõduga. Näiteks objekti pikkuse määramisel joonlauaga võrreldakse soovitud väärtust (pikkuse väärtuse kvantitatiivne avaldis) mõõduga, s.t. joonlaud.

Kaudsed mõõtmised erinevad otsestest selle poolest, et suuruse soovitud väärtus määratakse vastavalt selliste suuruste otsemõõtmise tulemustele, mis on seotud soovitud erisõltuvusega Seega, kui mõõta voolu ampermeetriga ja pinget voltmeetriga , siis kõigi kolme nimetatud suuruse teadaoleva funktsionaalse seose abil saate arvutada elektriahela võimsuse.

Kumulatiivsed mõõtmised on seotud mitme homogeense suuruse samaaegse mõõtmise tulemustest koostatud võrrandisüsteemi lahendamisega. Võrrandisüsteemi lahendus võimaldab arvutada soovitud väärtuse.

Liigeste mõõdud - need on kahe või enama ebahomogeense füüsikalise suuruse mõõtmised nendevahelise seose määramiseks.

Elektrotehnika valdkonna erinevate parameetrite ja karakteristikute mõõtmisel kasutatakse sageli kumulatiivseid ja liitmõõtmisi.

Vastavalt mõõtmisprotsessi käigus mõõdetud väärtuse muutumise olemusele on statistilised, dünaamilised ja staatilised mõõtmised.

Statistilised mõõtmised seotud juhuslike protsesside omaduste kindlaksmääramisega, helisignaalid, müratase jne.

Staatilised mõõtmised tekivad siis, kui mõõdetud väärtus on praktiliselt konstantne.

Dünaamilised mõõtmised on seotud selliste suurustega, mis läbivad mõõtmisprotsessi käigus teatud muutusi.

Ideaalsed staatilised ja dünaamilised mõõtmised on praktikas haruldased.

Mõõtmisteabe hulga järgi eristatakse üksik- ja mitmekordseid mõõtmisi.

Üksikud mõõdud- see on ühe suuruse üks mõõtmine, s.t. mõõtmiste arv on võrdne mõõdetud väärtuste arvuga. Praktiline kasutamine Seda tüüpi mõõtmist seostatakse alati suurte vigadega, seega tuleks teha vähemalt kolm üksikut mõõtmist ja leida lõpptulemus aritmeetilise keskmisena.

Mitu mõõtmist mida iseloomustab mõõdetud suuruste arvu mõõtmiste arvu ületamine. Tavaliselt on sel juhul minimaalne mõõtmiste arv rohkem kui kolm. Mitme mõõtmise eeliseks on juhuslike tegurite mõju märkimisväärne vähenemine mõõtmisveale.

Põhiliste mõõtühikute suhtes jagunevad need absoluutseks ja suhteliseks.

Absoluutsed mõõdud nimetatakse neid, mille puhul kasutatakse ühe (mõnikord mitme) põhisuuruse ja füüsikalise konstandi otsemõõtmist. Niisiis, Einsteini tuntud valemis E \u003d mc 2 kaal ( m) on põhiline füüsikaline suurus, mida saab otse mõõta (kaaludes), ja valguse kiirus ( c) on füüsikaline konstant.

Suhtelised mõõtmised põhinevad mõõdetud koguse ja ühikuna kasutatava homogeense suuruse suhte kindlaksmääramisel. Loomulikult sõltub soovitud väärtus kasutatavast mõõtühikust.

Mõõtmistega seostatakse selliseid mõisteid nagu "mõõtmisskaala", "mõõtmise põhimõte", "mõõtmismeetod".

Mõõtmisskaala on füüsikalise suuruse järjestatud väärtuste kogum, mis on selle mõõtmise aluseks. Selgitame seda mõistet temperatuuriskaala näitel.

Celsiuse skaalal võetakse võrdluspunktiks jää sulamistemperatuur ja põhiintervalliks (võrdluspunktiks) vee keemistemperatuur. Üks sajandik sellest intervallist on temperatuuriühik (Celsiuse kraad). Fahrenheiti temperatuuriskaalal võetakse võrdluspunktiks jää ja ammoniaagi (või lauasoola) segu sulamistemperatuur ning võrdluspunktiks terve inimese normaalne kehatemperatuur. Temperatuuriühik (Fahrenheiti kraad) on üheksakümne kuuendik põhiintervallist. Sellel skaalal on jää sulamistemperatuur +32 °F ja vee keemistemperatuur +212 °F. Seega, kui Celsiuse skaalal on vee keemistemperatuuri ja jää sulamise vahe 100°C, siis Fahrenheiti järgi on see 180°F. Antud näites näeme vastuvõetud skaala rolli nii mõõdetud väärtuse kvantitatiivses väärtuses kui ka mõõtmiste ühtsuse tagamise aspektis. Sel juhul on vaja mõõtmistulemuste võrdlemiseks leida mõõtühikute suuruste suhe, s.o. t o F/t°C.

Metroloogilises praktikas tuntakse mitut tüüpi skaalasid: nimede skaala, järjekorra skaala, intervallide skaala, suhtarvude skaala jne.

Nime skaala - see on omamoodi kvalitatiivne, mitte kvantitatiivne skaala, see ei sisalda nulli ja mõõtühikuid. Näiteks on lillede atlas (värviskaala). Mõõtmisprotsess seisneb maalitud objekti visuaalses võrdlemises värvinäidistega (atlase võrdlusnäidised

värvid). Kuna igal värvil on palju valikuvõimalusi, on selline võrdlus kogenud eksperdil, kellel on mitte ainult praktiline kogemus, vaid ka visuaalsete võimaluste vastavate eriomaduste järgi

tellimisskaala iseloomustab mõõdetava suuruse väärtust punktides (maavärinate skaala, tuule jõud, füüsiliste kehade kõvadus jne).

Intervallskaala(erinevus) on tingimuslikud nullväärtused ja intervallid määratakse kokkuleppel. Sellised skaalad on ajaskaala, pikkuse skaala.

Suhte skaala on loomuliku nullväärtusega ja mõõtühik määratakse kokkuleppel. Näiteks massikaalu (tavaliselt me ​​ütleme "kaalud"), alustades nullist, saab sõltuvalt nõutavast kaalumistäpsusest gradueerida erineval viisil. Võrrelge majapidamist ja analüütilist

9. Mõõteriistad ja nende omadused

IN teaduskirjandus tehniliste mõõtmiste vahendid jagunevad kolme suurde rühma. Need on: mõõdud, kaliibrid ja universaalsed mõõteriistad, mille hulka kuuluvad mõõteriistad, kontroll- ja mõõteriistad (CIP) ja süsteemid.

1. Mõõt on mõõtevahend, mis on ette nähtud ettenähtud suurusega füüsikalise suuruse taasesitamiseks. Mõõtmed hõlmavad tasapinnalise paralleelse pikkuse mõõtmist (plaadid) ja nurkmõõte.

2. Kaliibrid on mõned seadmed, mille otstarve on mõõtmete, pindade suhtelise asetuse ja osade kuju nõutavates piirides juhtimiseks ja otsimiseks. Reeglina jagunevad need: siledad piirmõõdikud (klambrid ja pistikud), samuti keermega gabariidid, mis hõlmavad keermestatud rõngaid või klambreid, keermestatud pistikuid jne.

3. Mõõteseade, mis esitatakse seadme kujul, mis genereerib mõõteinfo signaali vaatlejale arusaadavas vormis.

4. Mõõtesüsteem, mille all mõistetakse teatud mõõteriistade komplekti ja mõningaid abiseadmeid, mis on omavahel sidekanalitega ühendatud. See on loodud tootma mõõtmisteabe signaale kujul, mis sobib nii automaatseks töötlemiseks kui ka edastamiseks ja rakendamiseks automaatsed süsteemid juhtimine.

5. Universaalsed mõõteriistad, mille otstarvet kasutatakse tegelike mõõtmete määramiseks. Iga universaalset mõõtevahendit iseloomustavad selle eesmärk, tööpõhimõte, see tähendab selle ehituse aluseks olev füüsikaline põhimõte, konstruktsioonilised omadused ja metroloogilised omadused.

Nurk- ja lineaarnäitajate kontrollmõõtmisel kasutatakse otsemõõtmisi, vähem levinud on suhtelised, kaudsed või kumulatiivsed mõõtmised. Teaduskirjanduses eristatakse otseste mõõtmismeetodite hulgas reeglina järgmist:

1) otsehindamise meetod, mis on meetod, mille puhul suuruse väärtus määratakse mõõteseadme lugemisseadmega;

2) mõõduga võrdlemise meetod, mille all mõistetakse meetodit, mille abil saab antud väärtust võrrelda mõõduga reprodutseeritava väärtusega;

3) liitmisviis, mille all mõistetakse tavaliselt meetodit, kui saadud väärtuse väärtust täiendatakse sama väärtusega mõõdikuga nii, et võrdluseks kasutatavat instrumenti mõjutab nende summa, mis on võrdne etteantud väärtusega;

4) diferentsiaalmeetod, mida iseloomustab antud väärtuse ja teadaoleva väärtuse erinevuse mõõtmine, reprodutseeritav mõõt. Meetod annab töötlemata mõõteriistade kasutamisel üsna suure täpsusega tulemuse;

5) nullmeetod, mis tegelikult sarnaneb diferentsiaalmeetodiga, kuid erinevus antud väärtuse ja mõõdiku vahel on vähendatud nullini. Lisaks on nullmeetodil teatud eelis, kuna mõõt võib olla mõõdetud väärtusest mitu korda väiksem;

6) asendusmeetod, mis on mõõduga võrdlev meetod, mille puhul mõõdetud väärtus asendatakse teadaoleva väärtusega, mida mõõdik reprodutseerib. Tuletage meelde, et on ka mittestandardseid meetodeid. See rühm sisaldab tavaliselt järgmist:

1) vastandumise meetod, mis tähendab meetodit, mille puhul nii antud väärtus kui ka mõõduga reprodutseeritud väärtus mõjuvad samaaegselt võrdlusseadmele;

2) kokkulangevusmeetod, mida iseloomustatakse kui meetodit, mille puhul võrreldavate väärtuste erinevust mõõdetakse skaala märkide kokkulangevuse või perioodiliste signaalide abil.

10. Mõõtevahendite klassifikatsioon

Mõõtevahend (SI)- see on tehniline tööriist või tööriistade komplekt, mida kasutatakse mõõtmiste tegemiseks ja millel on normaliseeritud metroloogilised omadused. Mõõteriistade abil saab füüsikalist suurust mitte ainult tuvastada, vaid ka mõõta.

Mõõteriistad klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1) konstruktiivse elluviimise meetodite järgi;

2) vastavalt metroloogilisele otstarbele.

Konstruktiivse rakendamise meetodite järgi jagunevad mõõteriistad järgmisteks osadeks:

1) suurusmõõdud;

2) mõõtemuundurid;

3) mõõtevahendid;

4) mõõtepaigaldised;

5) mõõtesüsteemid.

Suurusmõõdud- need on teatud kindla suurusega mõõteriistad, mida kasutatakse uuesti mõõtmiseks. Eraldage:

1) üheselt mõistetavad meetmed;

2) mitmeväärtuslikud meetmed;

3) meetmete komplektid.

Mõõtmete hoidlaks nimetatakse mitmeid tehniliselt ühte seadet esindavaid meetmeid, mille raames on võimalik olemasolevaid meetmeid erineval viisil kombineerida.

Mõõtmisobjekti võrreldakse mõõtega komparaatorite (tehniliste seadmete) abil. Näiteks tasakaaluskaala on võrdluseks.

Standardproovid (RS) kuuluvad ühemõtteliste mõõtude hulka. Standardproove on kahte tüüpi:

1) kompositsiooni standardnäidised;

2) tüüpomadusmustrid.

Kompositsiooni või materjali võrdlusmaterjal- see on proov, mille koguste fikseeritud väärtused kajastavad kvantitatiivselt aine või materjali kogu selle sisaldust. koostisosad.

Aine või materjali omaduste standardproov on proov, mille suuruste fikseeritud väärtused kajastavad aine või materjali omadusi (füüsikalisi, bioloogilisi jne).

Iga standardnäidis peab enne kasutamist tingimata läbima metroloogilise sertifikaadi metroloogiateenistuse organites.

Võrdlusmaterjale saab rakendada erinevatel tasemetel ja sisse erinevad valdkonnad. Eraldage:

1) riikidevahelised SO-d;

2) riiklikud SO-d;

3) tööstus-SS;

4) Organisatsiooni (ettevõtte) SO.

Mõõtemuundurid (IP)- need on mõõteriistad, mis väljendavad mõõdetud väärtust teise väärtuse kaudu või muudavad selle mõõteinfo signaaliks, mida saab hiljem töödelda, teisendada ja salvestada. Mõõtemuundurid võivad mõõdetud väärtust teisendada erineval viisil. Eraldage:

1) analoogmuundurid (AP);

2) digitaal-analoogmuundurid (DAC);

3) analoog-digitaalmuundurid (ADC). Mõõteandurid võivad asuda mõõteahelas erinevates kohtades. Eraldage:

1) esmased mõõtemuundurid, mis on vahetus kontaktis mõõteobjektiga;

2) vahemõõtemuundurid, mis paiknevad primaarsete andurite järel. Primaarne mõõtemuundur on tehniliselt isoleeritud, sellest sisenevad mõõteahelasse mõõteinfot sisaldavad signaalid. Esmane mõõtemuundur on andur. Struktuuriliselt võib andur asuda üsna kaugel järgmisest vahepealsest mõõteriistast, mis peaks oma signaale vastu võtma.

Mõõtemuunduri kohustuslikud omadused on normaliseeritud metroloogilised omadused ja sisenemine mõõteahelasse.

Mõõteseade on mõõtmisvahend, mille abil saadakse kindlasse vahemikku kuuluva füüsikalise suuruse väärtus. Seadme konstruktsioon sisaldab tavaliselt seadet, mis teisendab mõõdetud väärtuse koos oma näitudega optimaalselt lihtsalt arusaadavale vormile. Mõõteinfo väljastamiseks seadme konstruktsioonis kasutatakse näiteks noolega skaalat või digitaalset indikaatorit, mille kaudu salvestatakse mõõdetud väärtuse väärtus. Mõnel juhul sünkroonitakse mõõteseade arvutiga ja seejärel väljastatakse mõõtmisteave ekraanile.

Vastavalt mõõdetud koguse väärtuse määramise meetodile eristatakse järgmist:

1) otsese toimega mõõteriistad;

2) mõõteriistad võrdluseks.

Otsese toimega mõõteriistad- need on seadmed, mille abil on võimalik saada mõõdetud suuruse väärtus otse lugemisseadmel.

Võrdlusmõõteriist on seade, mille abil saadakse mõõdetud suuruse väärtus selle mõõtmisele vastava teadaoleva suuruse võrdlemisel.

Mõõteriistad võivad mõõdetud väärtust kuvada erineval viisil. Eraldage:

1) näidumõõteriistad;

2) salvestavad mõõteriistad.

Erinevus nende vahel seisneb selles, et näidumõõteseadme abil on võimalik lugeda ainult mõõdetud väärtuse väärtusi ning salvestava mõõteseadme konstruktsioon võimaldab ka mõõtetulemusi näiteks vahenditega salvestada. skeemist või joonisest mõnel infokandjal.

Lugemisseade- mõõtevahendi struktuurselt isoleeritud osa, mis on ette nähtud näitude lugemiseks. Lugemisseadet saab kujutada skaalaga, osuti, kuvariga jne. Lugemisseadmed jagunevad:

1) skaala lugemisseadmed;

2) digitaalsed lugemisseadmed;

3) lugemisseadmete registreerimine. Skaala lugemisseadmed sisaldavad skaalat ja osutit.

Kaal- see on märkide süsteem ja neile vastavad mõõdetud koguse järjestikused arvväärtused. Skaala peamised omadused:

1) skaala jaotuste arv;

2) jaotuse pikkus;

3) jagamise hind;

4) näiduvahemik;

5) mõõtmisulatus;

6) mõõtepiirid.

Skaalajaotus on kaugus skaala ühest märgist järgmise märgini.

Jaotuse pikkus- see on kaugus ühest aksiaalist teise piki mõttelist joont, mis läbib selle skaala väikseimate märkide keskpunkte.

Skaalajaotuse väärtus on kahe naaberväärtuse erinevus antud skaalal.

Valimisvahemik on skaala väärtuste vahemik, mille alumine piir on antud skaala algväärtus ja ülemine on antud skaala lõppväärtus.

Mõõtevahemik on väärtuste vahemik, mille piires määratakse normaliseeritud maksimaalne lubatud viga.

Mõõtmispiirid on mõõtepiirkonna minimaalne ja maksimaalne väärtus.

Peaaegu ühtlane skaala- see on skaala, milles jagunemise hinnad ei erine rohkem kui 13% ja millel on fikseeritud jagunemishind.

Oluliselt ebaühtlane skaala on skaala, mille jaotusi on kitsendatud ja mille jaotuste puhul on väljundsignaali väärtus pool mõõtepiirkonna piiride summast.

On olemas järgmist tüüpi mõõteriistade skaalasid:

1) ühepoolne skaala;

2) kahepoolne skaala;

3) sümmeetriline skaala;

4) nullivaba skaala.

Ühepoolne skaala on skaala, mille alguses on null.

kahepoolne skaala on skaala, milles null ei asu skaala alguses.

Sümmeetriline skaala on skaala, mille keskel on null.

Mõõtmise seadistus- see on mõõteriist, mis on mõõtekomplekt, IP, mõõteriistad jne, mis täidavad sarnaseid funktsioone, mida kasutatakse kindla arvu füüsikaliste suuruste mõõtmiseks ja kogutakse ühte kohta. Kui mõõteseadet kasutatakse toote testimiseks, on tegemist katsestendiga.

Mõõtesüsteem- see on mõõtevahend, mis on meetmete, IP, mõõtevahendite jms kombinatsioon, mis täidab sarnaseid funktsioone ja asub erinevad osad teatud ruumi ja mõeldud mõõtma teatud arvu füüsikalisi suurusi antud ruumis.

Vastavalt metroloogilisele eesmärgile jagunevad mõõteriistad järgmisteks osadeks:

1) töötavad mõõteriistad;

2) standardid.

Töötavad mõõteriistad (RSI) on tehniliste mõõtmiste läbiviimiseks kasutatavad mõõteriistad. Töötavaid mõõtevahendeid saab kasutada erinevates tingimustes. Eraldage:

1) laboratoorsed mõõtevahendid, mida kasutatakse teadusuuringutes;

2) tootmismõõteriistad, mida kasutatakse erinevate vooluhulkade reguleerimisel tehnoloogilised protsessid ja toote kvaliteet;

3) välimõõteriistad, mida kasutatakse õhusõidukite, autode jms käitamisel tehnilised seadmed.

Igale töötavatele mõõtevahendite tüübile on kehtestatud teatud nõuded. Laboratoorsete töömõõteriistade nõuded on kõrge täpsuse ja tundlikkuse aste, tööstuslikul RSI-l - kõrge vastupidavus vibratsioonile, põrutustele, temperatuurimuutustele, väli-RSI-le - stabiilsus ja nõuetekohane töö erinevates temperatuuritingimustes, vastupidavus kõrgele niiskuse tase.

Standardid- need on suure täpsusega mõõteriistad, mida kasutatakse metroloogilistes uuringutes ühiku suuruse kohta teabe edastamiseks. Täpsemad mõõtmisvahendid edastavad infot ühiku suuruse ja muu kohta, moodustades seega omamoodi ahela, mille igas järgmises lülis on selle info täpsus veidi väiksem kui eelmises.

Teave ühiku suuruse kohta edastatakse mõõtevahendite taatlemisel. Mõõtevahendite taatlus viiakse läbi nende sobivuse kinnitamiseks.

11. Mõõtevahendite metroloogilised omadused ja nende standardimine

Mõõtevahendite metroloogilised omadused- need on omadused, mis mõjutavad otseselt nende vahenditega tehtud mõõtmiste tulemusi ja nende mõõtmiste viga.

Kvantitatiivseid metroloogilisi omadusi iseloomustavad metroloogiliste omaduste näitajad, mis on nende metroloogilised omadused.

ND poolt heaks kiidetud metroloogilised karakteristikud on standardsed metroloogilised karakteristikud Mõõtevahendite metroloogilised omadused jagunevad järgmisteks osadeks:

1) omadused, mis määravad mõõtevahendite ulatuse:

2) omadused, mis määravad saadud mõõtmistulemuste täpsuse ja õigsuse.

Mõõtevahendite kasutusala määravad omadused määratakse järgmiste metroloogiliste omadustega:

1) mõõtepiirkond;

2) tundlikkuse lävi.

Mõõtevahemik- see on koguse väärtuste vahemik, milles vigade piirväärtused normaliseeritakse. Mõõtmiste alumist ja ülemist (parem- ja vasakpoolset) piiri nimetatakse mõõtmiste alumiseks ja ülemiseks piiriks.

Tundlikkuse lävi- see on mõõdetud väärtuse minimaalne väärtus, mis võib põhjustada vastuvõetud signaali märgatavaid moonutusi.

Saadud mõõtmistulemuste täpsust ja õigsust määravad omadused määratakse järgmiste metroloogiliste näitajatega:

1) tulemuste õigsust;

2) tulemuste täpsus.

Teatud mõõtevahenditega saadud tulemuste täpsuse määrab nende viga.

Mõõteriistade viga- see on suuruse mõõtmise tulemuse ja selle suuruse tegeliku (tegeliku) väärtuse vahe. Töötava mõõtevahendi puhul on mõõdetud suuruse tegelik (kehtiv) väärtus madalama taseme töönormi näit. Seega on võrdluse aluseks mõõtevahendi näidatud väärtus, mis on taatlusskeemis kõrgem kui testitud mõõtevahend.

Q n \u003d Q n? Q 0,

kus AQ n on testitud mõõtevahendi viga;

Q n - testitud mõõtevahendi abil saadud teatud suuruse väärtus;

Metroloogiliste karakteristikute määramine- see on mõõtevahendite tegelike metroloogiliste näitajate väärtuste nimiväärtustest kõrvalekallete piiride reguleerimine. Metroloogiliste karakteristikute standardimise põhieesmärk on tagada nende vahetatavus ja mõõtmiste ühtsus. Tegelike metroloogiliste karakteristikute väärtused määratakse mõõtevahendite tootmisel, edaspidi tuleb mõõtevahendite töötamise ajal neid väärtusi kontrollida. Juhul, kui üks või mitu normaliseeritud metroloogilist karakteristikku ületab reguleeritud piire, tuleb mõõtevahend kas kohe reguleerida või kasutusest kõrvaldada.

Metroloogiliste näitajate väärtused on reguleeritud asjakohaste mõõtevahendite standarditega. Veelgi enam, metroloogilised omadused normaliseeritakse mõõtevahendite kasutamise tava- ja töötingimuste jaoks eraldi. Tavalised kasutustingimused on tingimused, kus kokkupuute tõttu muutuvad metroloogilised omadused välised tegurid(välised magnetväljad, niiskus, temperatuur) võib tähelepanuta jätta. Töötingimused on tingimused, mille puhul mõjutavate suuruste muutus on laiema ulatusega.

12. Metroloogiline kindlus, selle alused

Metroloogiline tugi ehk lühidalt MO on ühtsuse põhimõtte ja mõõtmiste nõutava täpsuse järgimiseks vajalike teaduslike ja organisatsiooniliste aluste ning mitmete tehniliste vahendite, normide ja reeglite loomine ja kasutamine. Tänaseks liigub MO areng ülemineku suunas seniselt kitsalt mõõtmiste ühtsuse ja nõutava täpsuse tagamise ülesandelt uuele mõõtmiste kvaliteedi tagamise ülesandele. Kuid see termin on rakendatav ka mõiste "tehnoloogilise protsessi (tootmine, korraldamine) metroloogiline tugi" kujul, mis tähendab MO mõõtmisi (katseid või kontrolli) selles protsessis, tootmises, korraldamises. MO objektiks võib pidada kõiki toote (toote) või teenuse elutsükli (LC) etappe, kus elutsüklit tajutakse teatud järjestikuste omavahel seotud protsesside kogumina, mille käigus luuakse ja muudetakse toote olekut. esialgsete nõuete sõnastamine sellele kuni töö või tarbimise lõpuni. Sageli tehakse tootearenduse etapis kvaliteetse toote saavutamiseks kontrollitavate parameetrite, täpsusstandardite, tolerantside, mõõteriistade, kontrolli ja testimise valik. Ja MO väljatöötamise protsessis on soovitav kasutada süstemaatilist lähenemist, milles nimetatud toetust käsitletakse kui teatud omavahel seotud protsesside kogumit, mida ühendab üks eesmärk. See eesmärk on saavutada nõutav mõõtmiskvaliteet. Teaduskirjanduses eristatakse reeglina mitmeid selliseid protsesse:

1) mõõdetavate parameetrite vahemiku, samuti kõige sobivamate täpsusstandardite kehtestamine toote kvaliteedikontrolli ja protsessijuhtimise jaoks;

2) teostatavusuuring ja mõõtevahendite valik, katsetused ja kontroll ning nende ratsionaalse nomenklatuuri kehtestamine;

3) kasutatavate juhtimis- ja mõõteseadmete standardimine, ühtlustamine ja liitmine;

4) kaasaegsete mõõtmis-, testimis- ja kontrollimeetodite (MVI) väljatöötamine, juurutamine ja sertifitseerimine;

5) KIO või mõõteriistade taatlus, metroloogiline sertifitseerimine ja kalibreerimine, samuti katseseadmed kasutatakse ettevõttes;

6) kontroll KIO tootmise, seisukorra, kasutamise ja remondi üle, samuti metroloogia reeglite ja standardite range järgimise üle ettevõttes;

7) osalemine ettevõtte standardite loomise ja rakendamise protsessis;

8) rahvusvaheliste, riiklike, tööstusstandardite, samuti riigistandardi muude regulatiivdokumentide tutvustamine;

9) projekteerimis-, tehnoloogilise ja regulatiivse dokumentatsiooni projektide metroloogilise ekspertiisi teostamine;

10) mõõtmiste seisukorra analüüs, selle põhjal väljatöötamine ja erinevate meetmete rakendamine MO parendamiseks;

11) ettevõtte vastavate talituste ja allüksuste töötajate koolitamine kontroll- ja mõõtmistoimingute tegemiseks.

Kõigi Moskva piirkonna ürituste korraldamine ja läbiviimine on metroloogiateenistuste eesõigus. Metroloogiline tugi põhineb neljal kihil. Tegelikult kannavad nad teaduskirjanduses sarnast nime - vundamendid. Niisiis, need on teaduslikud, organisatsioonilised, regulatiivsed ja tehnilised alused. Erilist tähelepanu Tahaksin pöörduda metroloogilise toe organisatsiooniliste aluste poole. Metroloogilise toe korraldusteenuste hulka kuuluvad riiklik mõõteteenistus ja osakondlik mõõteteenistus.

Riiklik metroloogiateenistus ehk lühidalt GMS vastutab metroloogiliste mõõtmiste teostamise eest Venemaal sektoritevahelisel tasandil, samuti teostab kontrolli- ja järelevalvetegevust metroloogia valdkonnas. HMS sisaldab:

1) riiklikud teaduslikud metroloogiakeskused (SSMC), metroloogia uurimisinstituudid, kes vastutavad vastavalt seadusandlikule raamistikule riiklike etalonide kohaldamise, säilitamise ja loomise ning fikseeritud mõõtevormis mõõtmiste ühtsuse säilitamise eeskirjade väljatöötamise eest;

2) Riikliku Migratsiooniteenistuse organid Vene Föderatsiooni kuuluvate vabariikide territooriumil, autonoomsete piirkondade organid, autonoomsete ringkondade organid, piirkonnad, territooriumid, Moskva ja Peterburi linnad.

HMS organite põhitegevus on suunatud mõõtmiste ühtsuse tagamisele riigis. See hõlmab riiklike ja sekundaarsete standardite loomist, PV-seadmete mõõtmete töötavatele mõõteriistadele ülekandmise süsteemide väljatöötamist, riiklikku järelevalvet mõõtevahendite seisukorra, kasutamise, tootmise ja remondi üle, dokumentatsiooni metroloogilist ekspertiisi ja kõige olulisemat. tooteliigid, metoodilised juhised juriidiliste isikute liikmesriikidele. HMS-i haldab Gosstandart.

Ettevõttes saab MO tagamiseks moodustada osakondliku metroloogiateenistuse, mida vastavalt «Mõõtmiste ühtsuse tagamise seaduse» sätetele saab juhtida ettevõttes, mida peab juhtima vastavate teadmiste ja volitustega administratsiooni esindaja. on kohustuslik. Sellised tegevusvaldkonnad hõlmavad järgmist:

1) tervishoid, veterinaarmeditsiin, turvalisus keskkond, tööohutuse säilitamine;

2) kauplemistoimingud ja vastastikused arveldused müüjate ja ostjate vahel, mis reeglina hõlmavad tehinguid mänguautomaatide ja muude seadmete abil;

3) riigi raamatupidamistoimingud;

4) riigi kaitsmine;

5) geodeetilised ja hüdrometeoroloogilised tööd;

6) panga-, tolli-, maksu- ja postitoimingud;

7) lepingute alusel tarnitavate toodete tootmine riigi vajadusteks vastavalt Vene Föderatsiooni seadusandlikule raamistikule;

8) toodete kvaliteedi kontroll ja testimine kohustuslike nõuete täitmise tagamiseks osariigi standardid RF;

9) kaupade ja teenuste tõrgeteta sertifitseerimine;

10) mitmete valitsusasutuste tellimusel tehtud mõõtmised: kohtud, vahekohus, prokurörid, Vene Föderatsiooni valitsusasutused;

11) spordivaldkonna siseriiklike või rahvusvaheliste rekorditega seotud registreerimistoimingud. Riigijuhtimisorgani metroloogiateenistus sisaldab järgmisi komponente:

1) peametroloogi struktuuriüksused riigiorgani keskasutuse koosseisus;

2) juhtorgani poolt määratud metroloogiateenistuste juht- ja baasorganisatsioonid tööstusharudes ja allharudes;

3) ettevõtete, ühingute, organisatsioonide ja asutuste metroloogiateenistus.

Teine oluline IR osa on selle teaduslikud ja metodoloogilised alused. Seega on nende sihtasutuste põhikomponendiks riiklikud teaduslikud metroloogiakeskused (SSMC), mis luuakse riigistandardi või nende jurisdiktsiooni alla kuuluvatest ettevõtetest ja organisatsioonidest. struktuurijaotused erinevate toimingute tegemine koguste ühikute riigistandardite loomisel, säilitamisel, täiustamisel, rakendamisel ja säilitamisel ning lisaks regulatiivsete eeskirjade väljatöötamine mõõtmiste ühtsuse tagamiseks, omades kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid. Ettevõttele GNMC staatuse andmine ei mõjuta reeglina tema omandivormi ning organisatsioonilisi ja õiguslikke vorme, vaid tähendab üksnes nende kaasamist objektide rühma, millel on riikliku toetuse erivormid. SSMC põhifunktsioonid on järgmised:

1) koguseühikute riiklike standardite loomine, täiustamine, rakendamine ja säilitamine;

2) metroloogia valdkonna rakendus- ja fundamentaaluuringute ja arendustegevuse teostamine, mis võib hõlmata erinevate katsepaigaldiste, algmõõtmiste ja skaalade loomist mõõtmiste ühtsuse tagamiseks;

3) koguste ühikute suuruse lähteandmete ülekandmine riigistandarditest;

4) mõõtevahendite riigikatsetuste läbiviimine;

5) HMS-i jaoks vajalike seadmete väljatöötamine;

6) regulatiivsete, organisatsiooniliste, majanduslike ja teaduslikud alused spetsialiseerumisest sõltuvad mõõtmiste ühtsuse tagamisele suunatud tegevused;

7) suhtlemine juriidilise isiku staatusega föderaalsete täitevorganite, organisatsioonide ja ettevõtete metroloogiateenistusega;

8) ettevõtete ja organisatsioonide mõõtmiste ühtsuse kohta teabe andmine

9) GSVCH, GSSSD ja GSSO tegevusega seotud erinevate ürituste korraldamine;

10) Kaitseministeeriumi föderaal- ja muude programmide sektsioonide ekspertiisi läbiviimine;

11) metroloogilise ekspertiisi ja mõõtmiste korraldamine mitme riigiorgani taotlusel: kohus, vahekohus, prokuratuur või föderaalsed täitevorganid;

12) kõrgelt kvalifitseeritud personali välja- ja ümberõpe;

13) osalemine riiklike standardite võrdlemisel paljudes välisriikides kättesaadavate riiklike standarditega, samuti osalemine rahvusvaheliste normide ja reeglite väljatöötamises.

SSMC tegevust reguleerib valitsuse määrus Venemaa Föderatsioon 12. veebruar 1994, nr 100.

MO aluse oluliseks komponendiks on, nagu eespool mainitud, metoodilised juhised ja juhenddokumendid, mis tähendab metoodilise sisuga regulatiivdokumente, mille töötavad välja Vene Föderatsiooni riiklikule standardile alluvad organisatsioonid. Niisiis korraldab Venemaa riiklik standard metroloogilise toe teaduslike ja metoodiliste aluste valdkonnas:

1) teadus- ja arendustööde teostamine määratud tegevusaladel, samuti kehtestab metroloogia-, standardimis-, akrediteerimis- ja sertifitseerimistööde ning allvaldkondades riikliku kontrolli ja järelevalve reeglid, annab nendeks metoodilisi juhiseid. töötab;

2) annab metoodilisi juhiseid metroloogia, sertifitseerimise ja standardimise valdkonna koolituseks, kehtestab nõuded personali kvalifikatsiooni- ja pädevusastmele. Korraldab spetsialistide väljaõpet, ümber- ja täiendõpet.

13. Mõõtmisviga

Praktikas on mõõtmiste kasutamine väga oluline näitaja muutub nende täpsus, mis on mõõtmistulemuste lähedusaste mõnele tegelikule väärtusele, mida kasutatakse mõõteoperatsioonide kvalitatiivseks võrdlemiseks. Ja kvantitatiivse hinnanguna kasutatakse reeglina mõõtmisviga. Veelgi enam, mida väiksem on viga, seda suuremaks peetakse täpsust.

Vigade teooria seaduse kohaselt, kui on vaja tulemuse täpsust (koos välistatud süstemaatilise veaga) suurendada 2 korda, siis tuleb mõõtmiste arvu suurendada 4 korda; kui on vaja täpsust 3 korda suurendada, siis suurendatakse mõõtmiste arvu 9 korda jne.

Mõõtmisvea hindamise protsessi peetakse üheks olulisemaks tegevuseks mõõtmiste ühtsuse tagamisel. Loomulikult on mõõtmise täpsust mõjutav suur hulk tegureid. Järelikult on igasugune mõõtmisvigade klassifitseerimine üsna meelevaldne, kuna sageli võivad vead sõltuvalt mõõtmisprotsessi tingimustest esineda erinevates rühmades. Sel juhul võivad need mõõtevea avaldised vormist sõltumise põhimõtte kohaselt olla: absoluutne, suhteline ja taandatud.

Lisaks võivad need olla komponendid, lähtudes manifestatsiooni iseloomust, põhjustest ja võimalustest mõõtmisvigade kõrvaldamiseks, Sel juhul eristatakse järgmisi veakomponente: süstemaatiline ja juhuslik.

Süstemaatiline komponent jääb samaks või muutub sama parameetri järgnevate mõõtmiste korral.

Juhuslik komponent muutub sama parameetri korduvate muutustega juhuslikult. Mõõtmisvea mõlemad komponendid (nii juhuslikud kui ka süstemaatilised) ilmuvad samaaegselt. Pealegi pole juhusliku vea väärtus ette teada, kuna see võib tekkida mitmete määratlemata tegurite mõjul, seda tüüpi viga ei saa täielikult välistada, kuid nende mõju saab mõõtmistulemuste töötlemisega mõnevõrra vähendada.

Süstemaatilist viga ja see on selle eripära, võrreldes juhusliku veaga, mis tuvastatakse sõltumata selle allikast, arvestatakse komponentide poolt esinemise allikatega.

Vea komponendid võib jagada ka: metodoloogiliseks, instrumentaalseks ja subjektiivseks. Subjektiivsed süstemaatilised vead on seotud operaatori individuaalsete omadustega. Selline viga võib tekkida näitude lugemise vigade või operaatori kogenematuse tõttu. Põhimõtteliselt tekivad süstemaatilised vead metoodiliste ja instrumentaalsete komponentide tõttu. Vea metoodilise komponendi määravad mõõtmismeetodi ebatäiuslikkus, SI kasutamise meetodid, arvutusvalemite ebakorrektsus ja tulemuste ümardamine. Instrumentaalne komponent ilmneb rikkeindikaatori loomupärase vea tõttu, mis on määratud täpsusklassi, rikkeindikaatori mõju tulemusele ja rikkeindikaatori eraldusvõimega. Samuti on olemas selline asi nagu "jämedad vead või möödalaskmised", mis võivad ilmneda operaatori eksliku tegevuse, mõõtevahendi rikke või mõõtmisolukorra ettenägematute muutuste tõttu. Sellised vead avastatakse reeglina mõõtmistulemuste ülevaatamise käigus spetsiaalsete kriteeriumide alusel. Oluline element See klassifikatsioon on vigade vältimine, mida peetakse kõige ratsionaalsemaks viisiks vigade vähendamiseks, mis on mis tahes teguri mõju kõrvaldamine.

14. Vigade liigid

On järgmist tüüpi vigu:

1) absoluutne viga;

2) suhteline viga;

3) vähendatud viga;

4) põhiviga;

5) lisaviga;

6) süstemaatiline viga;

7) juhuslik viga;

8) instrumentaalviga;

9) metoodiline viga;

10) isiklik eksimus;

11) staatiline viga;

12) dünaamiline viga.

Mõõtmisvead klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide järgi.

Matemaatilise avaldise meetodi järgi jagatakse vead absoluutvigadeks ja suhtelisteks vigadeks.

Vastavalt ajamuutuste ja sisendväärtuse vastasmõjule jagatakse vead staatilisteks ja dünaamilisteks vigadeks.

Vigade ilmnemise olemuse järgi jaotatakse need süstemaatilisteks ja juhuslikeks vigadeks.

Absoluutne viga on väärtus, mis arvutatakse mõõtmisprotsessi käigus saadud suuruse väärtuse ja antud suuruse tegeliku (tegeliku) väärtuse vahena.

Absoluutne viga arvutatakse järgmise valemi abil:

Q n \u003d Q n? Q 0,

kus AQ n on absoluutne viga;

K n- mõõtmise käigus saadud teatud suuruse väärtus;

K 0 - sama suuruse väärtus, mis on võetud võrdlusaluseks (reaalne väärtus).

Absoluutne mõõtmisviga on väärtus, mis arvutatakse mõõdu nimiväärtuseks oleva arvu ja mõõdu abil reprodutseeritud suuruse tegeliku (tegeliku) väärtuse vahena.

Suhteline viga on arv, mis peegeldab mõõtmise täpsust.

Suhteline viga arvutatakse järgmise valemi abil:

kus?Q on absoluutne viga;

K 0 on mõõdetud suuruse tegelik (tegelik) väärtus.

Vähendatud viga on väärtus, mis arvutatakse absoluutvea väärtuse ja normaliseeriva väärtuse suhtena.

Normaliseeriv väärtus määratakse järgmiselt:

1) mõõtevahenditel, millele on kinnitatud nimiväärtus, võetakse see nimiväärtus normaliseerivaks väärtuseks;

2) mõõtevahenditel, mille nullväärtus asub mõõteskaala serval või väljaspool skaalat, võetakse normaliseeriv väärtus võrdseks mõõtepiirkonna lõppväärtusega. Erandiks on oluliselt ebaühtlase mõõteskaalaga mõõteriistad;

3) mõõtevahendite puhul, mille nullmärk asub mõõtepiirkonnas, võetakse normaliseerimisväärtus võrdseks mõõtepiirkonna lõplike arvväärtuste summaga;

4) mõõtevahenditele (mõõteriistadele), mille skaala on ebaühtlane, võetakse normaliseeriv väärtus võrdseks kogu mõõteskaala pikkusega või selle selle osa pikkusega, mis vastab mõõtepiirkonnale. Absoluutset viga väljendatakse seejärel pikkuse ühikutes.

Mõõtmisviga hõlmab instrumentaalviga, metoodilist viga ja lugemisviga. Veelgi enam, lugemisviga tuleneb mõõteskaala jaotusfraktsioonide määramise ebatäpsusest.

Instrumentaalne viga- see on viga, mis tuleneb veamõõtevahendite funktsionaalsete osade tootmisprotsessis tehtud vigadest.

Metoodiline viga on viga järgmistel põhjustel:

1) mõõtevahendi aluseks oleva füüsikalise protsessi mudeli koostamise ebatäpsus;

2) mõõtevahendite ebaõige kasutamine.

Subjektiivne viga- see on viga, mis tuleneb mõõteriista operaatori madalast kvalifikatsioonist, samuti inimese nägemisorganite veast, st inimfaktor on subjektiivse vea põhjus.

Aja ja sisendväärtuse muutuste koosmõjus esinevad vead jagunevad staatilisteks ja dünaamilisteks vigadeks.

Staatiline viga- see on viga, mis ilmneb konstantse (ajaliselt muutumatu) väärtuse mõõtmise protsessis.

Dünaamiline viga- see on viga, mille arvväärtus arvutatakse mittekonstantse (ajaliselt muutuva) suuruse mõõtmisel tekkiva vea ja staatilise vea (mõõdetud suuruse väärtuse viga teatud ajahetkel).

Vastavalt vea sõltuvuse olemusele mõjutavatest suurustest jagatakse vead põhi- ja lisavead.

Põhiline viga on mõõtevahendi tavalistes töötingimustes saadud viga (mõjutavate suuruste normaalväärtuste juures).

Täiendav viga- see on viga, mis ilmneb siis, kui mõjutavate suuruste väärtused ei vasta nende normaalväärtustele või kui mõjutav suurus ületab normaalväärtuste ala piire.

Tavalised tingimused on tingimused, mille korral kõik mõjutavate suuruste väärtused on normaalsed või ei ületa normaalväärtuste vahemiku piire.

Töötingimused- need on tingimused, mille korral mõjutavate suuruste muutus on laiema ulatusega (mõjutusväärtused ei välju piiridest tööpiirkond väärtused).

Mõjutava suuruse väärtuste töövahemik on väärtuste vahemik, milles lisavea väärtused normaliseeritakse.

Vea sisendväärtusest sõltuvuse olemuse järgi jagatakse vead liit- ja kordamisvigadeks.

Lisanduv viga- see on viga, mis ilmneb arvväärtuste liitmise tõttu ja ei sõltu mõõdetud suuruse väärtusest, võetuna modulo (absoluutne).

Korrutav viga- see on viga, mis muutub koos mõõdetava koguse väärtuste muutumisega.

Tuleb märkida, et absoluutse liitvea väärtus ei ole seotud mõõdetud koguse väärtuse ja mõõtevahendi tundlikkusega. Absoluutsed liitvead ei muutu kogu mõõtmisvahemikus.

Absoluutse liitvea väärtus määrab mõõtevahendiga mõõdetava suuruse minimaalse väärtuse.

Korrutusvigade väärtused muutuvad proportsionaalselt mõõdetud suuruse väärtuste muutustega. Korrutusvigade väärtused on võrdelised ka mõõteriista tundlikkusega Korrutav viga tekib mõjutavate suuruste mõju tõttu mõõteriista elementide parameetrilistele omadustele.

Mõõtmisprotsessi käigus ilmneda võivad vead liigitatakse nende esinemise laadi järgi. Eraldage:

1) süstemaatilised vead;

2) juhuslikud vead.

Mõõtmisprotsessis võivad ilmneda ka suured vead ja möödalaskmised.

Süstemaatiline viga- see on lahutamatu osa kogu mõõtmistulemuse veast, mis ei muutu või muutub loomulikult sama väärtusega korduvate mõõtmiste korral. Tavaliselt püütakse süsteemset viga kõrvaldada. võimalikud viisid(näiteks kasutades mõõtmismeetodeid, mis vähendavad selle esinemise tõenäosust), kuid kui süstemaatilist viga ei saa välistada, siis arvutatakse see enne mõõtmiste algust ja tehakse mõõtmistulemuses vastavad parandused. Süstemaatilise vea normaliseerimise käigus määratakse selle lubatud väärtuste piirid. Süstemaatiline viga määrab mõõtevahendite mõõtmiste õigsuse (metroloogilise omaduse).

Süstemaatilisi vigu saab mõnel juhul katseliselt määrata. Mõõtmistulemust saab seejärel täpsustada korrektsiooni sisseviimisega.

Süstemaatiliste vigade kõrvaldamise meetodid jagunevad nelja tüüpi:

1) vigade põhjuste ja allikate kõrvaldamine enne mõõtmiste algust;

2) vigade kõrvaldamine juba alustatud mõõtmisprotsessis asendusmeetoditega, märgivigade kompenseerimine, vastandused, sümmeetrilised vaatlused;

3) mõõtmistulemuste korrigeerimine muudatuse tegemise teel (vea kõrvaldamine arvutustega);

4) süstemaatilise vea piiride määramine juhul, kui seda ei ole võimalik kõrvaldada.

Vigade põhjuste ja allikate kõrvaldamine enne mõõtmiste algust. See meetod on kõige rohkem parim variant, kuna selle kasutamine lihtsustab edasist mõõtmiste käiku (pole vaja kõrvaldada vigu juba alustatud mõõtmise protsessis ega teha saadud tulemuses parandusi).

Süstemaatiliste vigade kõrvaldamiseks juba alustatud mõõtmise protsessis kasutatakse erinevaid meetodeid.

Muutmise meetod põhineb teadmisel süstemaatilise vea ja selle muutumise hetkemustrite kohta. Selle meetodi kasutamisel korrigeeritakse süstemaatiliste vigadega saadud mõõtmistulemust nende vigadega suurusjärgus, kuid vastupidise märgiga.

asendusmeetod seisneb selles, et mõõdetud väärtus asendatakse mõõtega, mis asetatakse samadesse tingimustesse, milles asus mõõtmisobjekt. Asendusmeetodit kasutatakse järgmiste elektriliste parameetrite mõõtmisel: takistus, mahtuvus ja induktiivsus.

Märgi vea kompenseerimise meetod seisneb selles, et mõõtmised tehakse kaks korda selliselt, et mõõtmistulemustes sisaldub mõõtmistulemustes suuruselt teadmata viga vastupidise märgiga.

Kontrastne meetod sarnane märgipõhise hüvitisega. See meetod seisneb selles, et mõõtmised tehakse kaks korda nii, et esimese mõõtmise veaallikal on teise mõõtmise tulemusele vastupidine mõju.

juhuslik viga- see on mõõtmistulemuse vea komponent, mis muutub sama väärtusega korduvate mõõtmiste käigus juhuslikult, ebaregulaarselt. Juhusliku vea tekkimist ei saa ette näha ega ennustada. Juhuslikku viga ei saa täielikult kõrvaldada, see moonutab alati mingil määral lõplikke mõõtmistulemusi. Kuid korduvate mõõtmiste abil saate mõõtmistulemust täpsemaks muuta. Juhusliku vea põhjuseks võib olla näiteks mõõtmisprotsessi mõjutavate välistegurite juhuslik muutus. Juhuslik viga mitme mõõtmise ajal piisavalt suure täpsusega viib tulemuste hajumiseni.

Preilid ja vead on vead, mis on palju suuremad kui antud mõõtmistingimustes eeldatavad süstemaatilised ja juhuslikud vead. Mõõtmisprotsessi jämedate vigade, mõõtevahendi tehnilise rikke ja välistingimuste ootamatute muutuste tõttu võivad ilmneda libisemised ja jämedad vead.

15. Mõõtevahendite kvaliteet

Arvesti kvaliteet- see on seadme sihtotstarbele vastavuse tase. Seetõttu määrab mõõtevahendi kvaliteedi see, kuivõrd mõõtevahendit kasutades saavutatakse mõõtmise eesmärk.

Mõõtmise peamine eesmärk on usaldusväärse ja täpse teabe saamine mõõtmisobjekti kohta.

Seadme kvaliteedi määramiseks on vaja arvestada järgmiste omadustega:

1) seadme konstant;

2) seadme tundlikkus;

3) mõõteseadme tundlikkuse lävi;

4) mõõteseadme täpsus.

Instrumendi konstant- see on teatud arv, mis on korrutatud näiduga, et saada mõõdetud väärtuse soovitud väärtus, st seadme näit. Seadme konstant on mõnel juhul seatud skaala jaotuse väärtuseks, mis on ühele jaotusele vastava mõõdetud suuruse väärtus.

Instrumentide tundlikkus on arv, mille lugeja on osuti lineaarse või nurkliikumise väärtus (kui me räägime digitaalse arvesti kohta, tuleb lugejas muudatus numbriline väärtus, ja nimetajas - selle liikumise põhjustanud mõõdetud väärtuse muutus (või arvulise väärtuse muutus)).

Mõõteseadme tundlikkuse lävi- number, mis on mõõdetud väärtuse minimaalne väärtus, mida seade suudab fikseerida.

Arvesti täpsus- see on tunnus, mis väljendab mõõtmistulemuste vastavust mõõdetud suuruse hetkeväärtusele. Mõõteriista täpsus määratakse maksimaalse võimaliku vea alumise ja ülemise piiri seadmisega.

Harjutatakse seadmete jaotamist täpsusklassidesse lubatava vea väärtuse alusel.

Mõõtevahendite täpsusklass- see on mõõtevahendite üldistav omadus, mis määratakse põhi- ja täiendavate lubatavate vigade piiride ja muude täpsust määravate omadustega Teatud tüüpi mõõtevahendite täpsusklassid on kinnitatud normatiivdokumentatsioonis. Veelgi enam, iga üksiku täpsusklassi jaoks on kinnitatud teatud nõuded metroloogilistele karakteristikutele Kehtestatud metroloogiliste karakteristikute kombinatsioon määrab antud täpsusklassi kuuluva mõõtevahendi täpsusastme.

Mõõteriista täpsusklass määratakse selle väljatöötamise käigus. Kuna metroloogilised omadused töötamise ajal tavaliselt halvenevad, on mõõtevahendi kalibreerimise (taatlemise) tulemuste põhjal võimalik selle täpsusklassi alandada.

16. Mõõtevahendite vead

Mõõtevahendite vead klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1) väljendusviisi järgi;

2) ilmingu olemuse järgi;

3) seoses kasutustingimustega. Väljendusmeetodi järgi eristatakse absoluutset ja suhtelist viga.

Absoluutne viga arvutatakse järgmise valemi abil:

?Q n \u003d Q n ?Q 0,

Kus ? Q n on testitava mõõtevahendi absoluutviga;

K n- testitud mõõtevahendi abil saadud teatud suuruse väärtus;

K 0 - sama suuruse väärtus, mis on võetud võrdlusaluseks (reaalne väärtus).

Suhteline viga on arv, mis peegeldab mõõtevahendi täpsusastet. Suhteline viga arvutatakse järgmise valemi abil:

Kus ? Q on absoluutne viga;

Q 0 - mõõdetud väärtuse tegelik (reaalne) väärtus.

Suhteline viga on väljendatud protsentides.

Vigade avaldumise olemuse järgi jaotatakse need juhuslikeks ja süstemaatilisteks.

Seoses rakendustingimustega jagunevad vead põhi- ja lisavead.

Mõõteriistade põhiviga- see on viga, mis määratakse, kui mõõtevahendeid kasutatakse tavatingimustes.

Mõõteriistade täiendav viga- see on mõõtevahendi vea lahutamatu osa, mis ilmneb täiendavalt, kui mõni mõjutav suurus ületab selle normaalväärtust.

17. Mõõtesüsteemide metroloogiline tugi

Metroloogiline tugi- see on teaduslike, tehniliste ja organisatsiooniliste aluste, tehniliste instrumentide, normide ja standardite kinnitamine ja kasutamine, et tagada mõõtmiste ühtsus ja kehtestatud täpsus. Metroloogiline tugi oma teaduslikust aspektist põhineb metroloogial.

Eristada saab järgmisi metroloogilise toe eesmärke:

1) toote kõrgema kvaliteedi saavutamine;

2) raamatupidamissüsteemi suurima efektiivsuse tagamine;

3) ennetusmeetmete, diagnostika ja ravi võimaldamine;

4) efektiivse tootmisjuhtimise tagamine;

5) säte kõrge tase tõhusust teaduslikud tööd ja katsed;

6) veokorralduse valdkonna kõrgema automatiseerituse tagamine;

7) töö- ja olmetingimuste reguleerimise ja kontrolli süsteemi tõhusa toimimise tagamine;

8) keskkonnajärelevalve kvaliteedi parandamine;

9) side kvaliteedi parandamine ja töökindluse suurendamine;

10) erinevate loodusvarade tõhusa hindamise süsteemi tagamine.

Tehniliste seadmete metroloogiline tugi- See

teaduslike ja tehniliste vahendite, organisatsiooniliste meetmete ja asjaomaste institutsioonide poolt läbiviidavate tegevuste kogum mõõtmiste ühtsuse ja nõutava täpsuse saavutamiseks, samuti tehniliste instrumentide kehtestatud omadused.

Mõõtesüsteem- mõõtevahend, mis on meetmete, IP, mõõtevahendite jms kombinatsioon, mis täidab sarnaseid funktsioone, mis asub teatud ruumi erinevates osades ja on ette nähtud teatud arvu füüsikaliste suuruste mõõtmiseks selles ruumis.

Mõõtesüsteeme kasutatakse:

1) tehnilised kirjeldused mõõteobjekt, mis saadakse teatud arvu ajas dünaamiliselt muutuvate ja ruumis jaotatud suuruste mõõtmisteisenduste läbiviimisel;

2) saadud mõõtmistulemuste automatiseeritud töötlemine;

3) saadud mõõtmistulemuste ja nende automatiseeritud töötlemise tulemuste fikseerimine;

4) andmete edastamine süsteemi väljundsignaalidele. Mõõtesüsteemide metroloogiline tugi hõlmab järgmist:

1) mõõtekanalite metroloogiliste karakteristikute määratlemine ja standardimine;

2) tehnilise dokumentatsiooni metroloogilistele näitajatele vastavuse kontrollimine;

3) mõõtesüsteemide katsete läbiviimine nende tüübi kindlakstegemiseks;

4) katsete tegemine mõõtesüsteemi kehtestatud tüübile vastavuse kindlakstegemiseks;

5) mõõtesüsteemide sertifitseerimine;

6) mõõtesüsteemide kalibreerimise (kontrollimise) läbiviimine;

7) mõõtesüsteemide tootmise ja kasutamise metroloogilise kontrolli tagamine.

Mõõtesüsteemi mõõtekanal- see on tehniliselt või funktsionaalselt isoleeritud mõõtesüsteemi osa, mis on ette nähtud teatud lõppfunktsiooni täitmiseks (näiteks mõõdetud väärtuse tajumiseks või selle väärtuse mõõtmise tulemuseks oleva numbri või koodi saamiseks). Jaga:

1) lihtsad mõõtekanalid;

2) komplekssed mõõtekanalid.

Lihtne mõõtmiskanal on kanal, mis kasutab otsest mõõtmismeetodit, mida rakendatakse järjestatud mõõtmistesenduste kaudu.

Kompleksses mõõtekanalis eristatakse esmast osa ja sekundaarset osa. Esmases osas on kompleksne mõõtekanal teatud arvu lihtsate mõõtekanalite kombinatsioon. Primaarosa lihtsate mõõtekanalite väljundi signaale kasutatakse kaudseteks, kumulatiivseteks või liitmõõtmisteks või sekundaarosas mõõtetulemusega võrdelise signaali saamiseks.

Mõõtesüsteemi mõõtekomponent- see on eraldi normaliseeritud metroloogiliste omadustega mõõtevahend. Mõõtesüsteemi mõõtekomponendi näide on mõõteseade. Mõõtesüsteemi mõõtekomponentide hulka kuuluvad ka analoogarvutusseadmed (seadmed, mis teostavad mõõtmiste teisendusi). Analoogarvutusseadmed kuuluvad ühe või mitme sisendiga seadmete rühma.

Mõõtesüsteemide mõõtekomponente on järgmist tüüpi.

Ühenduskomponent- see on tehniline seade või keskkonnaelement, mida kasutatakse mõõdetud väärtuse kohta teavet sisaldavate signaalide vahetamiseks mõõtesüsteemi komponentide vahel võimalikult väikese moonutusega. Ühenduskomponendi näide on telefoniliin, kõrgepingeliin, üleminekuseadmed.

Arvutage komponent on digiseade (digitaalseadme osa), mis on loodud arvutuste tegemiseks ja millele on installitud tarkvara. Arvutamiseks kasutatakse arvutuskomponenti

liites mõõtmiste tulemused (otsene, kaudne, liit, kumulatiivne), mis on arv või vastav kood, tehakse arvutused mõõtesüsteemis esmaste teisenduste tulemuste põhjal. Arvutuskomponent teostab ka loogilisi toiminguid ja mõõtesüsteemi koordineerimist.

Kompleksne komponent on mõõtesüsteemi lahutamatu osa, mis on tehniliselt või territoriaalselt ühtne komponentide kogum.Keeruline komponent lõpetab mõõtmisteisendused, aga ka arvutuslikud ja loogilised toimingud, mis on aktsepteeritud algoritmis kinnitatud mõõtetulemuste töötlemiseks muuks otstarbeks.

Abikomponent on tehniline seade, mis on loodud tagama mõõtesüsteemi normaalset toimimist, kuid ei osale teisenduste mõõtmise protsessis.

Vastavalt asjakohastele GOST-idele tuleb mõõtesüsteemi metroloogilised omadused standardida iga mõõtesüsteemi kuuluva mõõtekanali, samuti mõõtesüsteemi keerukate ja mõõtekomponentide jaoks.

Üldjuhul määrab mõõtesüsteemi tootja mõõtesüsteemi mõõtekanalite metroloogiliste karakteristikute üldnormid.

Mõõtesüsteemi mõõtekanalite normaliseeritud metroloogilised omadused on kavandatud järgmiselt:

1) tagama mõõtevea määramise mõõtekanalite abil töötingimustes;

2) tagada mõõtesüsteemi katsetamise ajal tõhus kontroll mõõtesüsteemi mõõtekanali normeeritud metroloogilistele karakteristikutele vastavuse üle. Kui mõõtesüsteemi mõõtekanali metroloogiliste karakteristikute määramist või kontrollimist ei ole võimalik katseliselt läbi viia kogu mõõtekanali ulatuses, viiakse metroloogiliste karakteristikute normaliseerimine läbi mõõtekanali koostisosade osas. Pealegi peaks nende osade kombinatsioon olema terve mõõtekanal

Veakarakteristikuid on võimalik normaliseerida mõõtesüsteemi mõõtekanali metroloogiliste karakteristikutena nii mõõtekomponentide tavapärastes kasutustingimustes kui ka töötingimustes, mida iseloomustab selline mõjutegurite kombinatsioon, milles Mõõtekanali veakarakteristikute arvväärtuse moodulil on maksimaalne võimalik väärtus. Suurema efektiivsuse huvides normaliseeritakse mõjutegurite vahepealsete kombinatsioonide korral ka mõõtekanali veaomadused. Neid mõõtesüsteemi mõõtekanalite vea tunnuseid tuleb kontrollida, arvutades need mõõtesüsteemi komponentide metroloogiliste näitajate järgi, mis moodustavad mõõtekanali tervikuna. Veelgi enam, mõõtekanalite veaomaduste arvutatud väärtusi ei pruugita katseliselt kontrollida. Kuid sellest hoolimata on kohustuslik teostada mõõtesüsteemi kõigi koostisosade (komponentide) metroloogiliste näitajate kontrollimist, mille normid on arvutuse lähteandmed.

Komplekskomponentide ja mõõtekomponentide normaliseeritud metroloogilised omadused peaksid:

1) tagama mõõtesüsteemi mõõtekanalite veakarakteristikute määramise kasutustingimustes, kasutades komponentide normaliseeritud metroloogilisi karakteristikuid;

2) tagama nende komponentide tõhusa kontrolli tüübikatsetuse ja kindlaksmääratud metroloogilistele näitajatele vastavuse kontrollimise ajal. Mõõtesüsteemi arvutuskomponentide puhul, kui nende tarkvara ei võetud metroloogiliste karakteristikute normaliseerimisel arvesse, normaliseeritakse arvutusvead, mille allikaks on tarkvara (arvutusalgoritm, selle tarkvaraline teostus) toimimine. . Mõõtesüsteemi arvutuskomponentide puhul saab normaliseerida ka muid karakteristikuid, eeldusel, et arvestatakse arvutuskomponendi iseärasusi, mis võivad mõjutada mõõtekanali vea komponentide omadusi (veakomponendi karakteristikud) , kui komponendi viga ilmneb selle programmi kasutamise tõttu mõõtmistulemuste töötlemiseks.

Mõõtesüsteemi toimimise tehniline dokumentatsioon peab sisaldama algoritmi kirjeldust ja programmi, mis töötab vastavalt kirjeldatud algoritmile. See kirjeldus peaks võimaldama arvutada mõõtetulemuste veakarakteristikuid, kasutades arvutuskomponendi ees asuva mõõtesüsteemi mõõtekanali komponendi veakarakteristikuid.

Mõõtesüsteemi komponentide ühendamiseks normaliseeritakse kahte tüüpi omadusi:

1) karakteristikud, mis annavad sellise ühenduskomponendist põhjustatud mõõtekanali veakomponendi väärtuse, mida võib tähelepanuta jätta;

2) tunnused, mis võimaldavad määrata ühenduskomponendist põhjustatud mõõtekanali veakomponendi väärtust.

18. Mõõtevahendite valik

Mõõteriistade valimisel tuleks ennekõike arvesse võtta antud mõõtmise lubatud vea väärtust, mis on kehtestatud asjakohastes normatiivdokumentides.

Kui lubatud viga ei ole vastavates normatiivdokumentides sätestatud, tuleks maksimaalne lubatud mõõtmisviga reguleerida toote tehnilises dokumentatsioonis.

Mõõtevahendite valikul tuleks arvestada ka:

1) tolerantsid;

2) mõõtmismeetodid ja kontrollimeetodid. Mõõtevahendite valiku põhikriteeriumiks on mõõtevahendite vastavus mõõtmiskindluse nõuetele, mõõdetud suuruste tegelike (reaalsete) väärtuste saamine etteantud täpsusega minimaalse aja- ja materjalikuluga.

Mõõtevahendite optimaalseks valikuks peavad olema järgmised lähteandmed:

1) mõõdetud suuruse nimiväärtus;

2) normatiivdokumentatsioonis reguleeritud mõõdetud väärtuse maksimum- ja miinimumväärtuse erinevuse väärtus;

3) andmed mõõtmiste läbiviimise tingimuste kohta.

Kui on vaja valida mõõtesüsteem, lähtudes täpsuse kriteeriumist, tuleks selle viga arvutada süsteemi kõigi elementide (mõõtmised, mõõteriistad, mõõtemuundurid) vigade summana vastavalt seadusele. kehtestatud iga süsteemi jaoks.

Mõõtevahendite esialgne valik tehakse vastavalt täpsuse kriteeriumile ja mõõtevahendite lõplikul valikul tuleks arvestada järgmiste nõuetega:

1) mõõtmisprotsessi mõjutavate suuruste väärtuste tööpiirkonda;

2) mõõtevahendi mõõtmetele;

3) mõõtevahendi massile;

4) mõõtevahendi projektile.

Mõõteriistade valikul tuleb arvestada standardiseeritud mõõtevahendite eelistamisega.

19. Vigade tuvastamise ja arvestamise meetodid

Mõõtmisvigade määramise ja arvestamise meetodeid kasutatakse:

1) saada mõõtmistulemuste põhjal mõõdetud suuruse tegelik (reaalne) väärtus;

2) määrab tulemuste täpsuse, s.o nende tegelikule (reaalsele) väärtusele vastavuse määra.

Vigade tuvastamise ja arvestamise käigus hinnatakse järgmist:

1) matemaatiline ootus;

2) standardhälve.

Punkti parameetrite hinnang(matemaatiline ootus või standardhälve) on parameetri hinnang, mida saab väljendada ühe arvuna. Punkthinnang on eksperimentaalsete andmete funktsioon ja seetõttu peab see ise olema juhuslik suurus, mis on jaotatud vastavalt seadusele, mis sõltub algse juhusliku suuruse väärtuste jaotusseadusest.

Punktide hinnanguid on järgmist tüüpi:

1) erapooletu punkthinnang;

2) efektiivne punkthinnang;

3) järjepidev punkthinnang.

Erapooletu punktihinnang on veaparameetri hinnang, mille matemaatiline ootus on võrdne selle parameetriga.

Tõhus punktide hindamine on punkthinnang. mille dispersioon on väiksem kui selle parameetri mis tahes muu hinnangu dispersioon.

Järjepidev punktihinnang- see on hinnang, mis testide arvu suurenedes kaldub hinnatava parameetri väärtusele.

Peamised hinnete määramise meetodid:

1) maksimaalse tõenäosuse meetod (Fisheri meetod);

2) vähimruutude meetod.

1. Maksimaalse tõenäosuse meetod põhineb ideel, et informatsioon mõõdetud suuruse tegeliku väärtuse ja mitme vaatlusega saadud mõõtmistulemuste hajuvuse kohta sisaldub vaatluste seerias.

Maksimaalse tõenäosuse meetod seisneb hinnangute leidmises, mille puhul tõenäosusfunktsioon läbib oma maksimumi.

Maksimaalse tõenäosuse hinnangud on hinnangud standardhälbele ja hinnangud tegelikule väärtusele.

Kui juhuslikud vead jaotatakse normaaljaotuse järgi, on tõelise väärtuse maksimaalne tõenäosuse hinnang vaatluste aritmeetiline keskmine ja dispersioonihinnang väärtuste matemaatilisest ootusest kõrvalekallete ruudu aritmeetiline keskmine.

Maksimaalse tõenäosuse hinnangute eeliseks on see, et need hinnangud:

1) asümptootiliselt erapooletu;

2) asümptootiliselt efektiivne;

3) on tavaseaduse järgi asümptootiliselt jaotunud.

2. Vähima ruudu meetod seisneb selles, et teatud hinnangute klassist võetakse minimaalse dispersiooniga (kõige efektiivsem) hinnang. Kõigist reaalväärtuse lineaarsetest hinnangutest, kus on olemas mõned konstandid, väheneb dispersiooni väikseima väärtuseni ainult aritmeetiline keskmine. Sellega seoses on juhuslike vigade väärtuste jaotuse korral vastavalt normaaljaotuse seadusele vähimruutude meetodil saadud hinnangud identsed maksimaalse tõenäosuse hinnangutega. Parameetrite hindamine intervallide abil toimub usaldusvahemike leidmisega, mille sees paiknevad hinnanguliste parameetrite tegelikud väärtused antud tõenäosustega.

Juhusliku hälbe usalduspiir on arv, mis tähistab usaldusvahemiku pikkust jagatud kahega.

Piisavalt suure arvu katsete korral väheneb usaldusvahemik oluliselt. Kui katsete arv suureneb, siis on lubatud usaldusvahemike arvu suurendada.

Raske vigade tuvastamine

jämedad vead on vead, mis on palju suuremad kui antud mõõtmistingimustes eeldatavad süstemaatilised ja juhuslikud vead. Mõõtmisprotsessi jämedate vigade, mõõtevahendi tehnilise rikke ja välistingimuste ootamatute muutuste tõttu võivad ilmneda libisemised ja jämedad vead. Jämedate vigade välistamiseks on soovitatav enne mõõtmiste algust ligikaudselt määrata mõõdetud suuruse väärtus.

Kui mõõtmiste käigus selgub, et üksiku vaatluse tulemus erineb oluliselt teistest saadud tulemustest, on vaja kindlaks teha sellise erinevuse põhjused. Järsu erinevusega saadud tulemused võib ära jätta ja seda väärtust uuesti mõõta. Kuid mõnel juhul võib selliste tulemuste kõrvalejätmine põhjustada mitmete mõõtmiste hajuvuse märgatavat moonutamist. Sellega seoses ei soovitata mõtlematult erinevaid tulemusi kõrvale heita, vaid täiendada neid korduvate mõõtmiste tulemustega.

Kui saadud tulemuste töötlemise protsessis on vaja välistada jämedad vead, kui mõõtmiste tingimusi pole enam võimalik korrigeerida ja korduvaid mõõtmisi teha, kasutatakse statistilisi meetodeid.

Üldine statistiliste hüpoteeside kontrollimise meetod võimaldab välja selgitada, kas antud mõõtetulemuses on jämedat viga.

20. Mõõtmistulemuste töötlemine ja esitamine

Tavaliselt on mõõtmised üksikud. Tavatingimustes on nende täpsus täiesti piisav.

Ühe mõõtmise tulemus esitatakse järgmisel kujul:

Kus Y i- i -nda tähise väärtus;

I – parandus.

Ühekordse mõõtmise tulemuse viga määratakse mõõtmismeetodi kinnitamisel.

Mõõtmistulemuste töötlemise käigus erinevat tüüpi mõõdetud väärtuse jaotusseadus (normaaljaotusseadus, ühtne jaotusseadus, korrelatsioonijaotuse seadus) (antud juhul loetakse seda juhuslikuks).

Otseste võrdsete mõõtmiste tulemuste töötlemine Otsesed mõõtmised- need on mõõtmised, mille abil saadakse vahetult mõõdetava suuruse väärtus.Ekvivalentseid või võrdselt hajutatud nimetatakse teatud suuruse otsesteks, üksteisest sõltumatuteks mõõtmisteks ning nende mõõtmiste tulemusi võib lugeda juhuslikeks ja jaotada ühe järgi. jaotusseadus.

Tavaliselt eeldatakse otseste, võrdselt täpsete mõõtmiste tulemuste töötlemisel, et tulemused ja mõõtmisvead jagunevad normaaljaotuse seaduse järgi.

Pärast arvutuste eemaldamist arvutatakse matemaatilise ootuse väärtus valemiga:

Kus x i on mõõdetud suuruse väärtus;

n on tehtud mõõtmiste arv.

Seejärel, kui süstemaatiline viga määratakse, lahutatakse selle väärtus matemaatilise ootuse arvutatud väärtusest.

Seejärel arvutatakse mõõdetud väärtuse väärtuste standardhälbe väärtus matemaatilisest ootusest.

Algoritm mitme võrdselt täpse mõõtmise tulemuste töötlemiseks

Kui süstemaatiline viga on teada, siis tuleb see mõõtmistulemustest välja jätta.

Arvutage mõõtmistulemuste matemaatiline ootus. Matemaatilise ootusena võetakse tavaliselt väärtuste aritmeetiline keskmine.

Määrake üksikmõõtmise tulemuse juhusliku vea (hälbe aritmeetilisest keskmisest) väärtus.

Arvutage juhusliku vea dispersioon. Arvutage mõõtmistulemuse standardhälve.

Kontrollige eeldust, et mõõtmistulemused jagunevad normaalseaduse järgi.

Leidke usaldusvahemiku ja usaldusvea väärtus.

Määrake entroopiavea väärtus ja entroopiakordaja.

21. Mõõtevahendite taatlus ja kalibreerimine

Mõõtevahendite kalibreerimine on toimingute ja toimingute kogum, mis määravad ja kinnitavad metroloogiliste näitajate tegelikud (tegelikud) väärtused ja (või) riigi metroloogilisele kontrollile mittekuuluvate mõõtevahendite sobivuse.

Mõõtevahendi sobivus on omadus, mille määrab mõõtevahendi metroloogiliste näitajate vastavus heakskiidetutele (normatiivdokumentides või tellija poolt) tehnilised nõuded Mõõtevahendi sobivuse määrab kalibreerimislabor.

Kalibreerimine asendas mõõtevahendite taatlust ja metroloogilist sertifitseerimist, mida teostasid ainult riikliku metroloogiateenistuse asutused. Erinevalt mõõtevahendite taatlemisest ja metroloogilisest sertifitseerimisest võib kalibreerimist teostada iga metroloogiateenistus, tingimusel et tal on võimalik tagada kalibreerimiseks sobivad tingimused. Kalibreerimine toimub vabatahtlikult ja seda võib läbi viia isegi ettevõtte metroloogiateenistus.

Sellest hoolimata on ettevõtte metroloogiateenistus kohustatud täitma teatud nõudeid. Mõõteteenistuse põhinõue on tagada töötava mõõtevahendi vastavus riigistandardile ehk kalibreerimine on osa riiklikust mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteemist.

Mõõtevahendite kontrollimiseks (kalibreerimiseks) on neli meetodit:

1) standardiga vahetu võrdlemise meetod;

2) võrdlusmeetod arvuti abil;

3) koguse vahetu mõõtmise meetod;

4) koguse kaudse mõõtmise meetod.

Standardiga vahetu võrdlemise meetod rajatised

Mõõtmisi, mida kalibreerida teatud lahjenemise sobiva etaloniga, praktiseeritakse erinevate mõõteriistade puhul sellistes valdkondades nagu elektrilised mõõtmised, magnetmõõtmised, pinge, sageduse ja voolutugevuse määramine. See meetod põhineb sama füüsikalise suuruse mõõtmisel kalibreeritud (tõendatud) instrumendi ja võrdlusinstrumendiga üheaegselt. Kalibreeritud (verifitseeritud) seadme viga arvutatakse kalibreeritud seadme ja võrdlusseadme näitude vahena (s.t etalonseadme näidud võetakse mõõdetud füüsikalise suuruse tegelikuks väärtuseks).

Standardiga otsese võrdlemise meetodi eelised:

1) lihtsus;

2) nähtavus;

3) automaatse kalibreerimise (taatlemise) võimalus;

4) kalibreerimise võimalus piiratud arvu instrumentide ja seadmete abil.

Võrdlusmeetod arvuti abil viiakse läbi komparaatori - spetsiaalse seadme abil, mille kaudu võrreldakse kalibreeritud (taadeldud) mõõtevahendi ja etalonmõõteriista näitude võrdlust. Komparaatori kasutamise vajadus tuleneb sama füüsikalist suurust mõõtvate mõõtevahendite näitude otsese võrdlemise võimatusest. Komparaatoriks võib olla mõõteriist, mis tajub võrdselt nii etalonmõõteriista kui ka kalibreeritava (verifitseeritava) instrumendi signaale. Selle meetodi eeliseks on väärtuste võrdlemise ajaline järjestus.

Koguse otsese mõõtmise meetod kasutatakse juhtudel, kui kalibreeritud mõõtevahendit on võimalik võrrelda etalonseadmega kehtestatud mõõtepiirides. Otsese mõõtmise meetod põhineb samal põhimõttel nagu otsene võrdlusmeetod. Nende meetodite erinevus seisneb selles, et otsemõõtmiste meetodit kasutades võrreldakse iga vahemiku (alavahemiku) kõiki numbrimärke.

Kaudsete mõõtmiste meetod kasutatakse juhtudel, kui mõõdetud füüsikaliste suuruste tegelikke (tegelikke) väärtusi ei ole võimalik saada otseste mõõtmiste abil või kui kaudsed mõõtmised on täpsusega suuremad kui otsemõõtmised. Selle meetodi kasutamisel otsivad nad soovitud väärtuse saamiseks esmalt soovitud väärtusega seotud suuruste väärtusi teadaoleva funktsionaalse sõltuvusega. Ja seejärel arvutatakse selle sõltuvuse põhjal soovitud väärtus arvutuste teel. Kaudsete mõõtmiste meetodit kasutatakse reeglina automatiseeritud kalibreerimise (taatlemise) seadmetes.

Mõõtühikute mõõtmete ilma suurte vigadeta ülekandmiseks töövahenditele mõõtühikute etalonidest koostatakse ja rakendatakse taatlusskeeme.

Kinnitusgraafikud- see on normatiivdokument, mis kinnitab füüsikalise suuruse mõõtühiku suuruse ülekandmise protsessis osalevate mõõtevahendite alluvuse standardilt töötavatele mõõtevahenditele teatud meetodite abil ja vea näitamisega. Taatlusskeemid kinnitavad riigietaloni, väljalaskestandardite ja mõõtevahendite metroloogilist alluvust.

Kontrolliskeemid jagunevad järgmisteks osadeks:

1) riigikontrolli skeemid;

2) osakondlikud kontrolliskeemid;

3) kohalikud kontrolliskeemid.

Riiklikud kontrolliskeemid kehtestatud ja kehtiv kõikide riigis kasutatavate teatud tüüpi mõõtevahendite kohta.

Osakondade kontrolliskeemid on kehtestatud ja toimivad osakondlikul taatlusel antud füüsikalise suuruse mõõtevahenditega. Osakondlikud taatlusskeemid ei tohiks olla vastuolus riikliku taatlusskeemiga, kui need on kehtestatud samade füüsikaliste suurustega mõõtevahenditele Osakondlikud taatlusskeemid saab kehtestada ka riigitaatlusskeemi puudumisel. Osakondade taatlusskeemides on võimalik teatud tüüpi mõõtevahendeid otse näidata.

Kohalikud kontrolliskeemid kasutavad ministeeriumide metroloogiateenistused ja kehtivad ka neile alluvate ettevõtete mõõtevahenditele. Konkreetses ettevõttes kasutatavatele mõõteriistadele võib kehtida kohalik taatlusskeem Kohalikud taatlusskeemid peavad tingimata vastama riikliku taatlusskeemiga kinnitatud alluvusnõuetele. Riiklikud kontrolliskeemid koostavad Vene Föderatsiooni riikliku standardi uurimisinstituudid.Riikliku standardi uurimisinstituudid on riiklike standardite omanikud.

Osakondade taatlusskeemid ja kohalikud taatlusskeemid on esitatud jooniste kujul.

Riiklikud taatlusskeemid kehtestab Vene Föderatsiooni riiklik standard ja kohalikud taatlusskeemid kehtestavad metroloogiateenistused või ettevõtete juhid.

Taatlusskeem kinnitab ühe või mitme füüsikalise suuruse mõõtühikute suuruse ülekandmise riigistandarditelt töötavatele mõõteriistadele. Taatlusskeem peab sisaldama vähemalt kahte mõõtühikute suuruse ülekandmise etappi.

Taatlusskeemi kujutavad joonised peavad sisaldama:

1) mõõtevahendite nimetused;

2) taatlusmeetodite nimetused;

3) füüsikaliste suuruste nimiväärtused;

4) füüsikaliste suuruste nimiväärtuste vahemikud;

5) mõõtevahendite vigade lubatud väärtused;

6) taatlusmeetodite vigade lubatud väärtused.

22. Metroloogilise toe õiguslik alus. Vene Föderatsiooni seaduse "Mõõtmiste ühtsuse tagamise kohta" peamised sätted

Mõõtmiste ühtsus- see on mõõtmisprotsessi tunnus, mis tähendab, et mõõtmistulemused on väljendatud seadusega kehtestatud ja aktsepteeritud mõõtühikutes ning mõõtmistäpsuse hinnangul on vastav usaldusnivoo.

Mõõtmiste ühtsuse peamised põhimõtted:

1) füüsikaliste suuruste määramine kohustusliku riigietaloni kasutamisega;

2) riiklikult kontrollitavate ja otse riigietalonitest üle kantud mõõtevahendite kasutamine;

3) ainult seadusega kinnitatud füüsikaliste suuruste mõõtühikute kasutamine;

4) kohustusliku süstemaatilise kontrolli tagamine käitatavate mõõtevahendite omaduste üle teatud ajavahemike järel;

5) vajaliku tagatud mõõtmiste täpsuse tagamine kalibreeritud (taadeldud) mõõtevahendite ja kehtestatud mõõtmiste teostamise meetodite kasutamisel;

6) saadud mõõtmistulemuste kasutamine nende tulemuste vea kindlaksmääratud tõenäosusega hindamise kohustuslikul tingimusel;

7) mõõtevahendite metroloogilistele reeglitele ja omadustele vastavuse kontrolli tagamine;

8) mõõtevahendite riikliku ja osakondliku järelevalve tagamine.

Vene Föderatsiooni seadus “Mõõtmiste ühtsuse tagamine” võeti vastu 1993. aastal. Enne selle seaduse vastuvõtmist ei olnud metroloogia valdkonna normid seadusega reguleeritud. Seadus sisaldas vastuvõtmise ajal palju uuendusi. , kinnitatud terminoloogiast kuni metroloogilise tegevuse litsentsimiseni riigis Seadusega piiritleti selgelt riikliku metroloogilise kontrolli ja riikliku metroloogilise järelevalve ülesanded, kehtestati uued kalibreerimiseeskirjad, võeti kasutusele mõõtevahendite vabatahtliku sertifitseerimise mõiste.

Põhisätted.

Seaduse peamised eesmärgid on:

1) Vene Föderatsiooni kodanike seaduslike õiguste ja huvide, õigusriigi ja Vene Föderatsiooni majanduse kaitsmine võimalike negatiivsete tagajärgede eest, mida põhjustavad ebausaldusväärsed ja ebatäpsed mõõtmistulemused;

2) abistamine teaduse, tehnoloogia ja majanduse arengus, reguleerides suurusühikute riiklike etalonide kasutamist ja mõõtmistulemuste rakendamist garanteeritud täpsusega. Mõõtmistulemused tuleks väljendada riiklikes mõõtühikutes;

3) rahvusvaheliste ja ettevõtetevaheliste suhete ja sidemete arendamise ja tugevdamise soodustamine;

4) juriidiliste ja füüsiliste isikute toodetud mõõtevahendite valmistamise, tootmise, kasutamise, remondi, müügi ja importimise nõuete reguleerimine;

5) Vene Föderatsiooni mõõtmissüsteemi integreerimine maailma praktikasse.

Seaduse rakendusalad: kaubandus; tervishoid; keskkonnakaitse; majandus- ja välismajandustegevus; mõned tootmisvaldkonnad, mis on seotud mõõtevahendite kalibreerimise (taatlemisega) juriidilistele isikutele kuuluvate metroloogiateenistuste poolt, mis viiakse läbi riigikoguste ühikustandarditele alluvate standardite abil.

Seadus sätestab järgmised põhimõisted:

1) mõõtude ühtsus;

2) mõõtevahend;

3) suurusühiku etalon;

4) suurusühiku riigietalon;

5) normdokumendid mõõtmiste ühtsuse tagamiseks;

6) metroloogiateenistus;

7) metroloogiline kontroll;

8) metroloogiline järelevalve;

9) mõõtevahendite kalibreerimine;

10) kalibreerimistunnistus.

Kõik seaduses kinnitatud määratlused põhinevad Rahvusvahelise Legaalmetroloogia Organisatsiooni (OIML) ametlikul terminoloogial.

Seaduse põhiartiklid reguleerivad:

1) riigi juhtorganite organisatsiooni ülesehitus mõõtmiste ühtsuse tagamiseks;

2) normdokumendid, mis tagavad mõõtmiste ühtsuse;

3) kehtestatud füüsikaliste suuruste mõõtühikud ja suurusühikute riiklikud etalonid;

4) mõõtevahendid;

5) mõõtmismeetodid.

Seadusega kinnitatakse riigi mõõteteenistus ja teised mõõtmiste ühtsuse tagamisega tegelevad talitused, riigi juhtorganite metroloogiateenistused ning riikliku metroloogilise kontrolli ja järelevalve teostamise vormid.

Seadus määratleb vastutuse liigid seaduse rikkumise eest.

Seadusega kinnitatakse Riigi Metroloogiateenistuse koosseis ja volitused.

Vastavalt seadusele on tarbijate seaduslike õiguste kaitseks loodud metroloogiategevuse litsentsimise institutsioon. Litsentsi väljastamise õigus on ainult Riigi Metroloogiateenistuse asutustel.

Kehtestatud on uued riikliku metroloogiajärelevalve liigid:

1) võõrandatud kauba koguse eest;

2) pakendis olevate kaupade koguse eest nende pakendamise ja müügi käigus.

Vastavalt seaduse sätetele suurendatakse riikliku metroloogilise kontrolli leviala. Sellele lisandusid pangatoimingud, postitoimingud, maksutoimingud, tollitoimingud ja kohustuslik tootesertifikaat.

Vastavalt seadusele võetakse kasutusele vabatahtlikkuse põhimõttel põhinev mõõtevahendite sertifitseerimise süsteem, mis kontrollib mõõtevahendite vastavust metroloogilistele eeskirjadele ja Venemaa mõõtevahendite kalibreerimissüsteemi nõuetele.

23. Metroloogiateenistus Venemaal

Vene Föderatsiooni Riiklik Metroloogiateenistus (GMS) on riiklike metroloogiaasutuste ühendus, mis tegeleb mõõtmiste ühtsuse tagamiseks tegevuste koordineerimisega. Seal on järgmised metroloogilised teenused:

1) riigi metroloogiateenistus;

2) aja ja sageduse avalik teenus ning Maa pöörlemise parameetrite määramine;

3) Riiklik ainete ja materjalide koostise ja omaduste etalonmaterjalide talitus;

4) Ainete ja materjalide füüsikaliste konstantide ja omaduste standardsete võrdlusandmete riiklik talitus;

5) Vene Föderatsiooni valitsusasutuste metroloogiateenused;

6) juriidiliste isikute metroloogiateenused. Kõiki ülaltoodud teenuseid haldab Vene Föderatsiooni Standardi- ja Metroloogiakomitee (Venemaa Gosstandart).

Riigi metroloogiateenistus sisaldab:

1) riiklikud teaduslikud metroloogiakeskused (SSMC);

2) Riikliku Migratsiooniteenistuse organid Vene Föderatsiooni moodustavate üksuste territooriumil. Riikliku metroloogiateenistuse alla kuuluvad ka riigietaloni keskused, mis on spetsialiseerunud erinevatele füüsikaliste suuruste mõõtühikutele.

Maa pöörlemise aja ja sageduse ning parameetrite määramise riiklik talitus (GSVCH) tegeleb maakera pöörlemise aja, sageduse ja parameetrite määramise ühtsuse tagamisega piirkondadevahelisel ja sektoritevahelisel tasandil. GSVCH mõõtmisteavet kasutavad õhusõidukite, laevade ja satelliitide navigatsiooni- ja juhtimisteenused, ühtne energiasüsteem jne.

Ainete ja materjalide koostise ja omaduste etalonmaterjalide riiklik talitus (GSSO) tegeleb ainete ja materjalide koostise ja omaduste etalonmaterjalide süsteemi loomise ja rakendamisega. Materjalide mõiste hõlmab järgmist:

1) metallid ja sulamid;

2) naftasaadused;

3) ravimid jne.

GSSO töötab välja ka instrumente, mis on mõeldud kontrolli tagamiseks võrdlusmaterjalide omaduste ning eri tüüpi ettevõtetes (põllumajandus-, tööstus- jne) toodetud ainete ja materjalide omaduste võrdlemiseks.

Ainete ja materjalide füüsikaliste konstantide ja omaduste standardandmete riiklik talitus (GSSSD) töötab välja täpseid ja usaldusväärseid andmeid füüsikaliste konstantide, ainete ja materjalide (mineraaltooraine, nafta, gaas jne) omaduste kohta. GSSSD mõõtmisteavet kasutavad erinevad organisatsioonid, mis on seotud kõrgendatud täpsusnõuetega tehniliste toodete projekteerimisega. GSSSD avaldab rahvusvaheliste metroloogiaorganisatsioonidega kokku lepitud võrdlusandmeid.

Vene Föderatsiooni riigiasutuste metroloogilisi teenuseid ja juriidiliste isikute metroloogilisi teenuseid saab luua ministeeriumides, ettevõtetes ja asutustes, mis on registreeritud kui üksus, et teostada erinevaid töid, et tagada mõõtmiste ühtsus ja nõuetekohane täpsus, tagada metroloogiline kontroll ja järelevalve.

24. Riiklik süsteem mõõtmiste ühtsuse tagamiseks

Riigisisese mõõtmiste ühtsuse tagamiseks loodi riiklik mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteem. Mõõtmiste ühtsuse tagamise riiklikku süsteemi rakendab, koordineerib ja juhib Vene Föderatsiooni riiklik standard. Vene Föderatsiooni Gosstandart on riigiasutus täitevvõim metroloogia valdkonnas.

Mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteem täidab järgmisi ülesandeid:

1) tagab kodanike õiguste ja seaduses sätestatud huvide kaitse;

2) tagab kinnitatud õiguskorra kaitse;

3) tagada majanduse kaitse.

Mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteem täidab neid ülesandeid, kõrvaldades ebausaldusväärsete ja ebatäpsete mõõtmiste negatiivsed tagajärjed kõigis inimelu ja ühiskonna valdkondades, kasutades põhiseaduslikke norme, määrusi ja Vene Föderatsiooni valitsuse määrusi.

Mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteem toimib vastavalt:

1) Vene Föderatsiooni põhiseadus;

2) Vene Föderatsiooni seadus "Mõõtmiste ühtsuse tagamise kohta";

3) Vene Föderatsiooni valitsuse määrus "standarditöö korraldamise, mõõtmiste ühtsuse tagamise, toodete ja teenuste sertifitseerimise kohta";

4) GOST R 8.000-2000 "Riiklik süsteem mõõtmiste ühtsuse tagamiseks".

Mõõtmiste ühtsuse tagamise riiklik süsteem sisaldab:

1) juriidiline allsüsteem;

2) tehniline allsüsteem;

3) organisatsiooniline allsüsteem.

Mõõtmiste ühtsuse tagamise riikliku süsteemi peamised ülesanded on:

1) mõõtmiste ühtsuse tagamise alase tegevuse tõhusa koordineerimise viiside kinnitamine;

2) teadustegevuse tagamine, mille eesmärk on välja töötada täpsemad ja täiustatud meetodid ja meetodid füüsikaliste suuruste mõõtühikute reprodutseerimiseks ning nende suuruste ülekandmiseks riigistandarditelt töötavatele mõõteriistadele;

3) kasutamiseks lubatud füüsikaliste suuruste mõõtühikute süsteemi kinnitamine;

4) kasutamiseks lubatud mõõteskaalade kehtestamine;

5) metroloogia põhimõistete kinnitamine, kasutatavate mõistete reguleerimine;

6) riigistandardite süsteemi kinnitamine;

7) riiklike standardite valmistamine ja täiustamine;

8) füüsikaliste suuruste mõõtühikute suuruste riigietalonilt töötavatele mõõtevahenditele ülekandmise meetodite ja reeglite kinnitamine;

9) riikliku metroloogilise kontrolli ja järelevalve alla mittekuuluvate mõõtevahendite kalibreerimise (taatlemise) ja sertifitseerimise teostamine;

10) mõõtmiste ühtsuse tagamise süsteemi infokattuse rakendamine;

11) täiustamine riigisüsteem mõõtmiste ühtsuse tagamine.

Juriidiline allsüsteem- see on omavahel seotud aktide kogum (kinnitatud seaduse ja põhimäärusega), millel on samad eesmärgid ja mis kinnitavad vastastikku kokkulepitud nõuded süsteemi teatud omavahel seotud objektidele mõõtmiste ühtsuse tagamiseks.

Tehniline allsüsteem on kollektsioon:

1) rahvusvahelised standardid;

2) riigistandardid;

3) füüsikaliste suuruste mõõtühikute etalonid;

4) mõõteskaala etalonid;

5) ainete ja materjalide koostise ja omaduste standardnäidised;

6) ainete ja materjalide füüsikaliste konstantide ja omaduste standardsed võrdlusandmed;

7) mõõteriistad ja muud metroloogiliseks kontrolliks kasutatavad vahendid;

8) spetsiaalselt ülitäpseks mõõtmiseks projekteeritud hooned ja ruumid;

9) uurimislaborid;

10) kalibreerimislaborid.

Organisatsiooni allsüsteem hõlmab metroloogilisi teenuseid.

25. Riiklik metroloogiline kontroll ja järelevalve

Riiklikku metroloogilist kontrolli ja järelevalvet (GMKiN) pakub riiklik metroloogiateenistus, et kontrollida Vene Föderatsiooni seadusega "Mõõtmiste ühtsuse tagamise", riiklike standardite ja muude regulatiivsete dokumentidega kinnitatud legaalse metroloogia normide järgimist.

Riiklik metroloogiline kontroll ja järelevalve kehtib:

1) mõõtevahendid;

2) mõõteetalonid;

3) mõõtmismeetodid;

4) legaalmetroloogiaga kinnitatud kauba ja muude objektide kvaliteet.

Riikliku metroloogilise kontrolli ja järelevalve ulatus hõlmab:

1) tervishoid;

2) veterinaarpraksis;

3) keskkonnakaitse;

4) kaubandus;

5) majandusagentidevahelised arveldused;

6) riigi poolt tehtavad raamatupidamistoimingud;

7) riigi kaitsevõime;

8) geodeetilised tööd;

9) hüdrometeoroloogilised tööd;

10) pangatoimingud;

11) maksutehingud;

12) tollitoimingud;

13) postitoimingud;

14) tooted, mille tarnimine toimub riiklike lepingute alusel;

15) Toote toimivuse kontrollimine ja kvaliteedikontroll kohustuslikud nõuded Vene Föderatsiooni riiklikud standardid;

16) mõõtmised, mis tehakse kohtuvõimu, prokuratuuri ja teiste riigiorganite nõudmisel;

17) riiklike ja rahvusvaheliste spordirekordite registreerimine.

Tuleb märkida, et mõõtmiste ebatäpsus ja ebausaldusväärsus mittetööstuslikes valdkondades, näiteks tervishoius, võib põhjustada tõsiseid tagajärgi ja ohtu ohutusele. Mõõtmiste ebatäpsus ja ebausaldusväärsus näiteks kaubanduse ja pangatoimingute valdkonnas võib põhjustada suuri rahalisi kahjusid nii üksikisikutele kui ka riigile.

Riikliku metroloogilise kontrolli ja järelevalve objektideks võivad olla näiteks järgmised mõõtevahendid:

1) vererõhu mõõtmise seadmed;

2) meditsiinilised termomeetrid;

3) kiirgustaseme määramise seadmed;

4) seadmed vingugaasi kontsentratsiooni määramiseks sõidukite heitgaasides;

5) kauba kvaliteedi kontrollimiseks mõeldud mõõteriistad.

Vene Föderatsiooni seadus kehtestab kolme tüüpi riikliku metroloogilise kontrolli ja kolme tüüpi riikliku metroloogilise järelevalve.

Riikliku metroloogilise kontrolli tüübid:

1) mõõtevahendite tüübi määramine;

2) mõõtevahendite taatlus;

3) juriidiliste ja üksikisikud tegeleb mõõteriistade tootmise ja remondiga. Riikliku metroloogilise järelevalve tüübid:

1) mõõtevahendite valmistamise, seisukorra ja töötamise, sertifitseeritud mõõtmiste teostamise meetodite, füüsikaliste suuruste ühikute etalonide, metroloogiliste eeskirjade ja normide järgimise eest;

2) kauplemistoimingute käigus võõrandatud kauba koguse eest;

3) mis tahes liiki pakenditesse pakendatud kauba koguse eest nende pakendamise ja müügi käigus.

Mõõtmine on metroloogia kõige olulisem mõiste. See on organiseeritud inimtegevus, mida tehakse füüsilise objekti omaduste kvantitatiivseks teadmiseks, määrates empiiriliselt mis tahes füüsikalise suuruse väärtuse.

Mõõtmisi on mitut tüüpi. Nende liigitamisel lähtutakse enamasti mõõdetava suuruse ajast sõltuvuse olemusest, mõõtevõrrandi tüübist, mõõtetulemuse täpsust määravatest tingimustest ja nende tulemuste väljendamise meetoditest.

Vastavalt mõõdetud väärtuse ajast sõltuvuse olemusele jagatakse mõõtmised järgmisteks osadeks:

staatiline, mille juures mõõdetud väärtus jääb ajas konstantseks;

dünaamiline, mille jooksul mõõdetud väärtus muutub ega ole ajas konstantne.

Staatilised mõõtmised on näiteks keha mõõtmete, konstantse rõhu mõõtmised, dünaamilised mõõtmised pulseerivate rõhkude, vibratsioonide mõõtmised.

Mõõtmistulemuste saamise meetodi järgi jagunevad need

sirge;

Kaudne;

kumulatiivne;

Ühine.

Otsene- Need on mõõtmised, mille käigus leitakse füüsikalise suuruse soovitud väärtus otse katseandmetest. Otsemõõtmisi saab väljendada valemiga Q=X, kus Q on mõõdetud suuruse soovitud väärtus ja X on katseandmetest otse saadud väärtus.

Otsestel mõõtmistel tehakse mõõdetud suurusele katseoperatsioone, mida võrreldakse mõõtmisega otse või vajalikes ühikutes gradueeritud mõõteriistade abil. Sirgeteks on näiteks kehapikkuse mõõtmine joonlauaga, massi mõõtmine kaalude abil jne.

Otsemõõtmisi kasutatakse laialdaselt masinaehituses, samuti tehnoloogiliste protsesside juhtimisel (rõhu, temperatuuri jm mõõtmine).

Kaudne- need on mõõtmised, mille puhul määratakse soovitud väärtus selle väärtuse ja otsemõõdetavate suuruste vahelise teadaoleva seose alusel, s.o. nad ei mõõda mitte määratud suurust ennast, vaid teisi, mis on sellega funktsionaalselt seotud. Mõõdetud väärtuse väärtus leitakse arvutades valemiga Q=F(x 1 ,x 2 ,…,x N), kus Q on kaudselt mõõdetava väärtuse soovitud väärtus; F - funktsionaalne sõltuvus, mis on ette teada, x 1 ,x 2,…,x N - suuruste väärtused, mida mõõdetakse otse.

Näiteid kaudsetest mõõtmistest: keha ruumala määramine selle geomeetriliste mõõtmete otsemõõtmise teel, juhi elektrilise eritakistuse leidmine takistuse, pikkuse ja ristlõike pindala järgi.

Kaudsed mõõtmised on levinud juhtudel, kui soovitud väärtust on võimatu või liiga raske otse mõõta või kui otsemõõtmine annab vähem täpse tulemuse. Nende roll on eriti suur selliste suuruste mõõtmisel, mis on otseseks eksperimentaalseks võrdluseks kättesaamatud, näiteks astronoomilise või aatomisisese korra mõõtmed.

Kumulatiivne- need on mitme samanimelise suuruse samaaegsed mõõtmised, mille puhul määratakse nende suuruste erinevate kombinatsioonide otsesel mõõtmisel saadud võrrandisüsteemi lahendamine.

Kumulatiivsete mõõtmiste näide on komplekti üksikute raskuste massi määramine (kalibreerimine neist ühe teadaoleva massi ja erinevate kaalukombinatsioonide masside otsese võrdluse tulemuste põhjal).

Näide. Vajalik on kalibreerida kaal, mis koosneb raskustest massiga 1, 2, 2*, 5, 10 ja 20 kg (tärn tähistab kaalu, millel on sama nimiväärtus, kuid erinev tegelik väärtus). Kalibreerimine seisneb iga raskuse massi määramises ühe standardraskuse abil, näiteks 1 kg kaaluga. Selleks viime läbi mõõtmised, muutes iga kord kaalude kombinatsiooni (numbrid näitavad üksikute kaalude massi, 1 proov - näitab 1 kg võrdlusmassi massi):

Kirjad a, b, c, d tähendab raskusi, mis tuleb võrrandi paremal küljel näidatud raskuse massist lisada või lahutada, et kaalud tasakaalustada. Selle võrrandisüsteemi lahendamisega saate määrata iga raskuse massi väärtuse.

Ühine- need on kahe või enama erineva suuruse samaaegsed mõõtmised, et leida nendevahelisi sõltuvusi.

Näitena võib tuua elektritakistuse mõõtmist 20 0 C juures ja mõõtetakisti temperatuurikoefitsiente vastavalt selle takistuse otsemõõtmistele erinevatel temperatuuridel.

Vastavalt tingimustele, mis määravad tulemuse täpsuse, jagatakse mõõtmised kolme klassi:

1. ^ Suurima võimaliku täpsusega mõõtmised praeguse tehnikatasemega saavutatav.

Nende hulka kuuluvad esiteks võrdlusmõõtmised, mis on seotud kindlaksmääratud füüsikaliste suuruste ühikute reprodutseerimise maksimaalse võimaliku täpsusega, ja lisaks füüsikaliste, peamiselt universaalsete konstantide (näiteks kiirenduse absoluutväärtuse) mõõtmised. vabalangus, prootonite güromagnetiline suhe jne).

Sellesse klassi kuuluvad ka mõned erimõõtmised, mis nõuavad suurt täpsust.

2. ^ Kontroll- ja kontrollmõõtmised , mille viga teatud tõenäosusega ei tohiks ületada teatud etteantud väärtust.

Nende hulka kuuluvad riiklike laborite poolt teostatavad mõõtmised standardite rakendamiseks ja järgimiseks ning mõõteseadmete ja tehase mõõtelaborite seisukord, mis tagavad

tulemuse viga teatud tõenäosusega, mis ei ületa mingit ettemääratud väärtust.

3. ^ Tehnilised mõõdud , milles tulemuse viga määratakse mõõtevahendite omadustega.

Tehniliste mõõtmiste näideteks on mõõtmised, mida tehakse tootmisprotsessi käigus masinaehitusettevõtetes, elektrijaamade elektrikilpidel jne.

Mõõtmistulemuste väljendamise viisi järgi eristatakse absoluutseid ja suhtelisi mõõtmisi.

Absoluutne nimetatakse mõõtmisteks, mis põhinevad ühe või mitme põhisuuruse otsesel mõõtmisel või füüsikaliste konstantide väärtuste kasutamisel.

Absoluutmõõtmiste näiteks on pikkuse määramine meetrites, elektrivoolu tugevus amprites, vabalangemise kiirendus meetrites ruudus sekundis.

Sugulane nimetatakse suuruse ja samanimelise suuruse suhte mõõtmisteks, mis mängivad ühiku rolli, või suuruse mõõtmisteks samanimelise suuruse suhtes, võttes aluseks algsuuruse.

Suhteliste mõõtmiste näide on suhtelise õhuniiskuse mõõtmine, mis on defineeritud kui veeauru koguse suhe 1 m3 õhus ja veeauru kogus, mis teatud temperatuuril küllastab 1 m3 õhku.

Mõõtmiste peamised omadused on: mõõtmispõhimõte, mõõtmismeetod, viga, täpsus, korrektsus ja usaldusväärsus.

^ Mõõtmise põhimõte – mõõtmiste aluseks olev füüsikaline nähtus või füüsikaliste nähtuste kogum. Näiteks kehakaalu mõõtmine kaalumise teel massiga võrdelise raskusjõu abil, temperatuuri mõõtmine termoelektrilise efekti abil.

Mõõtmismeetod- meetodite kogum mõõtmispõhimõtete ja -vahendite kasutamiseks. Mõõteriistad on normaliseeritud metroloogiliste omadustega tehnilised vahendid.

Mõõtmisviga - mõõtmise X ajal saadud mõõdetud väärtuse väärtuste ja tegelike Q väärtuste erinevus:

Vea põhjuseks on mõõtmismeetodite ja -vahendite ebatäiuslikkus, vaatlustingimuste ebaühtlus, aga ka vaatleja ebapiisav kogemus või tema meelte iseärasused.

^ Mõõtmiste täpsus - see on mõõtmiste omadus, mis peegeldab nende tulemuste lähedust mõõdetud suuruse tegelikule väärtusele.

Kvantitatiivselt saab täpsust väljendada suhtelise vea mooduli pöördväärtusega:

Näiteks kui mõõtmisviga on 10 -2%=10 -4, siis on täpsus 10 4 .

^ Mõõtmise täpsus on defineeritud kui mõõtmise kvaliteet, mis peegeldab tulemuste süstemaatiliste vigade nullilähedust (st vead, mis jäävad konstantseks või muutuvad korrapäraselt sama koguse korduvatel mõõtmistel). Mõõtmiste õigsus sõltub eelkõige sellest, kuidas ühiku tegelik suurus, milles mõõdetakse, erineb selle tegelikust suurusest (definitsiooni järgi), s.o. selle kohta, kuivõrd olid seda tüüpi mõõtmiseks kasutatud mõõteriistad õiged (õiged).

Mõõtmiste kvaliteedi kõige olulisem omadus on nende autentsus; see iseloomustab mõõtmistulemuste usaldusväärsust ja jagab need kahte kategooriasse:

usaldusväärsed ja ebausaldusväärsed, olenevalt sellest, kas nende kõrvalekallete tõenäosuslikud omadused vastavate koguste tegelikest väärtustest on teada või teadmata. Mõõtmistulemused, mille usaldusväärsus on teadmata, ei oma väärtust ja võivad mõnel juhul olla valeinformatsiooni allikaks.

Vea olemasolu piirab mõõtmiste usaldusväärsust, s.t. seab piirangu mõõdetud suuruse arvväärtuse oluliste oluliste numbrite arvule ja määrab mõõtmiste täpsuse.

Praegu on mitut tüüpi mõõtmisi, mis eristuvad mõõdetud koguse füüsikalise olemuse ja erinevaid tingimusi ja mõõtmisrežiime määravate tegurite poolest. Füüsikaliste suuruste, sealhulgas lineaarnurksete suuruste (GOST 16263–70) mõõtmise peamised tüübid on sirge, kaudne, kumulatiivne, liigend, absoluutne Ja sugulane.

Enim kasutatav otsesed mõõtmised , mis seisneb selles, et mõõdetud suuruse soovitud väärtus leitakse katseandmetest mõõtevahendite abil. Lineaarset suurust saab määrata otse joonlaua, mõõdulindi, nihiku, mikromeetri skaalal, mõjujõudu - dünamomeetriga, temperatuuri - termomeetriga jne.

Otsese mõõtmise võrrandil on järgmine kuju:

kus Q on mõõdetud väärtuse soovitud väärtus; X on mõõdetud suuruse väärtus, mis saadakse otse mõõtevahendite näitude põhjal.

Kaudne- sellised mõõtmised, mille puhul soovitud väärtus määratakse selle väärtuse ja muude otsemõõtmistel saadud suuruste vahelise teadaoleva seosega.

Kaudse mõõtmise võrrandil on järgmine kuju:

Q \u003d f (x 1, x 2, x 3, ...),

kus Q on kaudselt mõõdetud suuruse soovitud väärtus; х 1 , х 2 , х 3 , ... on suuruste väärtused, mida mõõdetakse otsese mõõtmisviisiga.

Kaudseid mõõtmisi kasutatakse juhtudel, kui soovitud väärtust on võimatu või väga raske otse mõõta, s.t. otsemõõtmine või kui otsemõõtmine annab vähem täpse tulemuse.

Kaudse mõõtmise tüübi näideteks on rööptahuka ruumala määramine kolme lineaarse suuruse (pikkus, kõrgus ja laius) korrutamise teel, mis on määratud otsese mõõtmise tüübi abil, mootori võimsuse arvutamine, toru elektrilise takistuse määramine. juht oma takistuse, pikkuse ja ristlõikepindala jne järgi.

Kaudse mõõtmise näide on ka välise kinnituskeerme keskmise läbimõõdu mõõtmine "kolme traadi" meetodil. See meetod põhineb keerme keskmise läbimõõdu d 2 kõige täpsemal määramisel tingimusliku silindri läbimõõduna, mille generaator jagab keermeprofiili võrdseteks osadeks P / 2 (joonis 2.1):

kus D meas on vahemaa, sealhulgas traadi läbimõõt, mis on saadud otsemõõtmistel;

d 2 - traadi läbimõõt, mis tagab kontakti keermeprofiiliga punktides, mis asuvad generaatoril d 2;

α on keermeprofiili nurk;

P - keerme samm.

Kumulatiivsed mõõtmised viiakse läbi mitme samanimelise suuruse samaaegse mõõtmise teel, mille puhul soovitud väärtus leitakse nende suuruste erinevate kombinatsioonide otsemõõtmisel saadud võrrandisüsteemi lahendamise teel. Kumulatiivsete mõõtmiste näide on komplekti masside kalibreerimine ühe neist teadaoleva massi järgi ja erinevate kaalukombinatsioonide masside otsese võrdluse tulemuste põhjal.

Näiteks on vaja kalibreerida põlenud massi 1; 2; 5; 10 ja 20 kg. Eeskujulik kaal on 1 kg, märgitud 1 vol.

Teeme mõõtmised, muutes iga kord raskuste kombinatsiooni:

1 = 1 06 + A; 1 + l umbes = 2 + b; 2 = 2 + Koos; 1+2 + 2 = 5 + d jne.

Kirjad A, b, Koos, d– kaalude tundmatud väärtused, mis tuleb keegli massist liita või lahutada. Lahendades võrrandisüsteemi, saate määrata iga kaalu väärtuse.

Liigeste mõõtmised- kahe või enama mitteidentse suuruse samaaegsed mõõtmised nendevahelise seose leidmiseks, näiteks keha ruumala mõõtmised, mis on tehtud erinevate temperatuuride mõõtmisega, põhjustades selle keha ruumala muutust.

Põhilised mõõtmisliigid hõlmavad erinevate füüsikaliste suuruste mõõtmistulemuste iseloomust lähtuvalt absoluutseid ja suhtelisi mõõtmisi.

Absoluutsed mõõdud põhinevad ühe või mitme füüsikalise suuruse otsestel mõõtmistel. Absoluutmõõtmise näide on randi läbimõõdu või pikkuse mõõtmine nihiku või mikromeetriga või temperatuuri mõõtmine termomeetriga.

Absoluutmõõtmistega kaasneb kogu mõõdetava suuruse hindamine.

Suhtelised mõõtmised põhinevad ühiku rolli mängiva mõõdetud väärtuse suhte mõõtmisel või väärtuse mõõtmisel algväärtuseks võetud samanimelise väärtuse suhtes. Näidistena kasutatakse sageli näidismõõte tasapinnalise paralleelse pikkusega otsaplokkide kujul.

Suhteliste mõõtmiste näiteks võib olla pistikute ja klambrite kaliibrite mõõtmine horisontaal- ja vertikaaloptimomeetritel koos mõõteriistade reguleerimisega näidismõõtude järgi. Näidismõõtmiste või näidisosade kasutamisel võivad suhtelised mõõtmised parandada mõõtmistulemuste täpsust võrreldes absoluutmõõtmistega.

Lisaks vaadeldavatele mõõtmistüüpidele klassifitseeritakse põhitunnuse - mõõtmistulemuse saamise meetodi, mõõtmise tüübid ka mõõtmistulemuste täpsuse järgi. samaväärne Ja ebavõrdne, vastavalt mõõtmiste arvule mitmekordne Ja vallaline, seoses mõõdetud väärtuse muutumisega ajas - poolt staatiline Ja dünaamiline, mõõtevahendi mõõtepinna kokkupuutel toote pinnaga - sisse kontakti Ja kontaktivaba ja jne.

Sõltuvalt metroloogilisest eesmärgist jagunevad mõõtmised tehniline- tootmismõõdud, juhtimine ja kalibreerimine Ja metroloogiline- suurima võimaliku täpsusega mõõtmised etalonide abil, et reprodutseerida füüsikaliste suuruste ühikud, et kanda üle nende suurus töötavatele mõõteriistadele.

Mõõtmismeetodid

RMG 29–99 kohaselt hõlmavad peamised mõõtmismeetodid otsese hindamise meetodit ja võrdlusmeetodeid: diferentsiaal-, null-, asendus- ja kokkusattumus.

otsene meetod- mõõtmismeetod, mille puhul suuruse väärtus määratakse otse otsetoimega mõõteseadme lugemisseadmest, näiteks võlli mõõtmine mikromeetriga ja jõu mõõtmine mehaanilise dünamomeetriga.

Mõõtmise võrdlusmeetodid- meetodid, mille puhul mõõdetud väärtust võrreldakse mõõte abil reprodutseeritud väärtusega:

diferentsiaalmeetod mida iseloomustab mõõdetud väärtuse ja teadaoleva väärtuse erinevuse mõõtmine, reprodutseeritav mõõt. Diferentsiaalmeetodi näiteks on kahe pinge erinevuse mõõtmine voltmeetriga, millest üks on suure täpsusega teada ja teine ​​on soovitud väärtus;

null meetod- mille juures mõõdetud väärtuse ja mõõdiku vahe vähendatakse nullini. Samas on nullmeetodi eeliseks see, et mõõt võib olla mitu korda väiksem kui mõõdetud väärtus, näiteks kaalul kaaludes, kui kaalutav kaal on ühel käel ja etalonkaalude komplekt on peal. teine;

asendusmeetod- mõõduga võrdlemise meetod, mille puhul mõõdetud väärtus asendatakse teadaoleva väärtusega, mis on mõõduga reprodutseeritav. Asendusmeetodit kasutatakse, kui kaalutakse mõõdetud massi ja kaalude vaheldumisi paigutamist samale kaalualusele;

sobitamise meetod- mõõduga võrdlemise meetod, mille puhul mõõdetakse mõõdetud väärtuse ja mõõduga reprodutseeritava väärtuse erinevust skaalamärkide või perioodiliste signaalide kokkulangemise abil. Selle meetodi kasutamise näide on pikkuse mõõtmine noonuse nihikuga.

Sõltuvalt kasutatavate mõõteriistade tüübist on mõõtmiseks instrumentaal-, ekspert-, heuristilised ja organoleptilised meetodid.

instrumentaalne meetod mis põhineb spetsiaalsete tehniliste vahendite, sealhulgas automatiseeritud ja automaatsete vahendite kasutamisel.

ekspertmeetod Hindamine põhineb spetsialistide rühma hinnangute kasutamisel.

Heuristilised meetodid hinnangud põhinevad intuitsioonil.

Organoleptilised meetodid hinnangud põhinevad inimese meelte kasutamisel. Objekti seisukorda saab hinnata elemendipõhiselt ja kompleksmõõtmistega. Elementide kaupa meetodit iseloomustab iga tooteparameetri mõõtmine eraldi. Näiteks ekstsentrilisus, ovaalsus, silindrilise võlli lõikamine. Kompleksne meetod mida iseloomustab üldise kvaliteedinäitaja mõõtmine, mida mõjutavad selle üksikud komponendid. Näiteks silindrilise osa radiaalse väljajooksu mõõtmine, mida mõjutavad ekstsentrilisus, ovaalsus jne; profiili asendi juhtimine piki piirkontuure jne.

Mõõtmisvead

Üldsätted . Mõõtmisprotsessiga kaasnevad paratamatult vead, mis tulenevad mõõteriistade ebatäiuslikkusest, mõõtmistingimuste ebastabiilsusest, meetodi enda ja mõõtmistehnika ebatäiuslikkusest, ebapiisavast kogemusest ja teostaja meeleelundite ebatäiuslikkusest. mõõtmised, aga ka muud tegurid.

Mõõtmisviga mõõtetulemuse kõrvalekallet mõõdetud suuruse tegelikust väärtusest nimetatakse:

ΔХ izi \u003d X i - X ja,

kus on Xj i-s väärtus mõõtmistulemus;

X ja - mõõdetud väärtuse tegelik väärtus.

Kuna mõõdetud suuruse tegelik väärtus jääb alati teadmata, võetakse korduvatel mõõtmistel selle aritmeetiline keskmine väärtus:

, (2.1)

kus n on tehtud mõõtmiste arv.

Mõõtmisviga (ΔХ izi), mida väljendatakse mõõdetud suuruse ühikutes, nimetatakse absoluutseks. See ei ole alati informatiivne. Näiteks võib absoluutviga 0,01 mm olla üsna suur, kui mõõta väärtusi kümnendikku millimeetrites, ja väike, kui mõõta väärtusi, mis on suuremad kui mõni meeter.

Informatiivsem väärtus on suhteline viga, mille all mõistetakse absoluutse mõõtmisvea ja selle tegeliku väärtuse (või matemaatilise ootuse) suhet,%:

.

Mõõtmistäpsuse iseloomustamiseks kasutatakse suhtelist viga.

Loomu poolest ( avaldumismustrid) mõõtmisvead jagunevad süstemaatilisteks, juhuslikeks ja jämedaks.

Süstemaatilised vead. Süstemaatilised vead hõlmavad vigu, mis korduvate mõõtmiste korral jäävad konstantseks või muutuvad vastavalt mõnele seadusele. Süstemaatilised vead mõõtmisel sama meetodiga ja samade mõõtevahenditega on alati konstantsed väärtused. Nende välimuse põhjused on järgmised:

– meetodi vead või teoreetilised vead;

– instrumentaalvead;

– keskkonna ja mõõtmistingimuste mõjust tingitud vead.

Meetodi vead tekkida vigade või mõõtmismeetodi ebapiisava arendamise tõttu. See hõlmab ka ühe mõõtmise tulemusena saadud omaduse ebaseaduslikku ekstrapoleerimist kogu mõõdetavale objektile. Näiteks võlli sobivuse üle otsustamisel ühekordse mõõtmisega võib eksida, kuna arvesse ei võeta selliseid kujuvigu nagu silindrilisuse, ümaruse, pikilõike profiili jms kõrvalekalded. välistada sellised süstemaatilised vead mõõtmisprotseduuris, on soovitatav mõõta osade kohti ja üksteisega risti olevaid suundi.

Meetodivigade hulka kuuluvad ka tööriista mõju objekti omadustele (näiteks õhukese seinaga detaili kuju muutev märkimisväärne mõõtejõud) või mõõtmistulemuse liiga jämeda ümardamisega seotud vead.

Instrumentaalsed vead seotud mõõtevahendite vigadega, mis on põhjustatud tootmisvigadest või mõõtevahendi komponentide kulumisest.

tekitatud vigadele keskkonna mõju ja mõõtmistingimused, viitavad temperatuurile (näiteks veel jahtumata detaili mõõtmised), vibratsioonile, mõõteriista paigaldamise pinna mittejäikusele jne.

Üks süstemaatilise vea tuvastamise viise võib olla mõõtevahendi asendamine sarnasega, kui see peaks olema süstemaatilise vea allikas. Sarnaselt saab tuvastada välistingimustest tingitud süstemaatilist viga: näiteks mõõtevahendi paigaldamise pinna asendamine jäigemaga.

Süstemaatilise vea ilmnemist saab tuvastada statistiliselt, kandes mõõtmistulemused paberile kindlaksmääratud ajavahemike järel koos kindlaksmääratud piiridega (näiteks piiravad mõõtmed). Mõõtmistulemuse stabiilne liikumine ühe piiri poole tähendab süstemaatilise vea ilmnemist ja vajadust sekkuda tehnoloogilisesse protsessi.

Tootmistingimuste süstemaatiliste vigade kõrvaldamiseks kalibreeritakse mõõteriistad, kõrvaldatakse need põhjused, mis on põhjustatud keskkonnamõjudest, ning teostatakse mõõtmised ise rangelt vastavalt soovitatud metoodikale, võttes vajadusel meetmeid selle parandamiseks.

Pidevad süstemaatilised vead ei mõjuta mõõtmiste juhuslike kõrvalekallete väärtusi aritmeetilisest keskmisest, seega on neid raske tuvastada statistilised meetodid. Selliste vigade analüüs on võimalik ainult a priori teadmiste põhjal, mis on saadud vigade kohta, eelkõige mõõtevahendite taatlemisel. Näiteks lineaarsete suuruste mõõtmise instrumentide kontrollimisel reprodutseeritakse mõõdetud väärtus tavaliselt näidismõõduga (pikkuse lõppmõõt), mille tegelik väärtus on teada. Süstemaatilised vead toovad kaasa mõõtmistulemuste moonutamise ning seetõttu tuleb need tuvastada ja mõõtmistulemuste hindamisel arvesse võtta. Täiesti süstemaatilist viga on peaaegu võimatu kõrvaldada; alati jääb mõõtmise käigus teatud väike kogus, mida nimetatakse välistamata süstemaatiliseks veaks. Seda väärtust võetakse korrigeerimiste tegemisel arvesse.

Mõõtmistulemuste aritmeetilise keskmise ja selle tõestamisel tekkinud veaga määratud täpsusega mõõte väärtuse erinevust nimetatakse muudatus . See kantakse sertifitseeritud mõõtevahendi sertifikaati ja võetakse kui soovitav süstemaatiline viga.

Juhuslikud vead. Juhuslikud vead on vead, mis võtavad erinevate väärtuste korduvaid mõõtmisi, mis on märgilt ja suuruselt sõltumatud ja mis ei allu mingile regulaarsusele. Juhuslike vigade põhjuseid võib olla palju; näiteks töötlusvaru kõikumised, materjalide mehaanilised omadused, võõrkehad, detailide masinale paigaldamise täpsus, tooriku mõõtevahendi täpsus, detaili masinale fikseerimise mõõtejõu muutused, lõikejõud jne.

Reeglina on iga nimetatud põhjuse individuaalne mõju mõõtmistulemustele väike ja seda ei ole võimalik hinnata, seda enam, et nagu iga juhuslik sündmus, võib see igal konkreetsel juhul ilmneda, aga mitte.

Juhuslikud vead sõltuvad mitmest tingimusest:

– väikesed juhuslikud vead on tavalisemad kui suured;

- negatiivsed ja positiivsed keskmise mõõteväärtuse suhtes, veaga võrdsed, esinevad võrdselt sageli;

– igal mõõtmismeetodil on oma piir, mille ületamisel vigu praktiliselt ei teki (muidu jääb see viga jämedaks).

Juhuslike vigade tuvastamine on eriti vajalik täpsete, näiteks laboratoorsete mõõtmiste puhul. Selleks kasutatakse sama suuruse mitut mõõtmist ning nende tulemusi töödeldakse tõenäosusteooria ja matemaatilise statistika meetoditega. See võimaldab teil mõõtmiste tulemusi täpsustada.

Juhuslike vigade mõju väljendub saadud tulemuste jaotuses matemaatilise ootuse suhtes, mistõttu on juhuslike vigade esinemine hästi kvantifitseeritav standardhälbe (RMS) abil.

Et hinnata füüsikalise suuruse X i mõõtmistulemuste hajuvust keskmise suhtes, mis on määratud (2.1), määratakse RMS valemiga

n ≥ 20 jaoks (2,2)

n ≤ 20 puhul (2.3)

kus n on mõõtmiste arv.

Kuna mõõtmiste seeria keskmine väärtus on juhuslik lähendus mõõdetud suuruse tegelikule väärtusele, siis keskmise väärtuse võimalike kõrvalekallete hindamiseks kasutatakse eksperimentaalset RMS - S:

. (2.4)

S väärtust kasutatakse lõpptulemuse vigade hindamisel.

Juhuslikud mõõtmisvead, muutmata mõõtmistulemuse täpsust, mõjutavad siiski selle usaldusväärsust.

Sel juhul on mõõtmiste jada aritmeetilise keskmise dispersioonil alati väiksem viga kui iga konkreetse mõõtmise viga. Valemitest (2.2) ja (2.3) tuleneb, et kui on vaja tulemuse täpsust (süstemaatilise veaga välistatud) tõsta 2 korda, siis tuleb mõõtmiste arvu suurendada 4 korda.

Suured vead (viga). Jämedad vead on vead, mis ei ole tehnoloogilisele protsessile või tulemusele iseloomulikud ja põhjustavad mõõtmistulemuste ilmseid moonutusi. Enamasti lubavad need kvalifitseerimata töötajad mõõtevahendi ebaõige käsitsemise, näitude vale lugemise, salvestusvigade või äkilise kõrvalise põhjuse tõttu osade töötlemise tehnoloogiliste protsesside rakendamisel. Need on saadud tulemuste hulgas kohe nähtavad, kuna saadud väärtused erinevad ülejäänud mõõtmiste komplekti väärtustest.

Kui mõõtmisprotsessi käigus on võimalik leida põhjuseid, mis põhjustavad olulisi erinevusi ja pärast nende põhjuste kõrvaldamist korduvad mõõtmised selliseid erinevusi ei kinnita, siis võib sellised mõõtmised vaatlusest välja jätta. Kuid teistest tulemustest järsult erinevate mõõtmiste mõtlematu tagasilükkamine võib viia mõõtmisomaduste olulise moonutamiseni. Mõnikord ei ole mõõtmistulemuste töötlemisel võimalik arvesse võtta kõiki nende saamise asjaolusid. Sel juhul tuleb jämedate vigade hindamisel kasutada tavalisi statistiliste hüpoteeside kontrollimise meetodeid.

Kontrollitud hüpotees seisneb väites, et mõõtmistulemus X i ei sisalda jämedat viga, vaid on üks juhusliku suuruse väärtustest. Tavaliselt kontrollige mõõtmistulemuste suurimaid X m ah ja väikseimaid X min väärtusi. Hüpoteeside kontrollimiseks kasutatakse järgmisi kriteeriume.

1) Kui mõõtmiste arv on n ≤ 10, siis Chauviné kriteerium. Sel juhul on jäme viga (miss) tulemus X i, kui erinevus ületab väärtusi S, mis määratakse sõltuvalt mõõtmiste arvust:

kus σ x on valemiga (2.3) saadud standardhälve.

2) Romanovski kriteerium, kasutatakse, kui mõõtmiste arv on 10< n < 20. При этом вычисляют отношение

ja saadud β väärtust võrreldakse teoreetilise β t-ga valitud olulisuse tasemel q (vt tabel 2.4). Tuletage meelde, et olulisuse tase on statistilise hüpoteesi testis õige hüpoteesi tagasilükkamise tõenäosus. Tavaliselt võetakse mõõtmistulemuste töötlemisel selle väärtus vahemikus 0,05 ... 0,1. Kui β ületab β t, siis loetakse tulemust X i prohmakaks.

Tabel 2.4

Väärtuste tabel β t = f(n)

Olulisuse tase q	Mõõtmiste arv n
0,01	1,73	2,16	2,43	2,62	2,75	2,90	3,08
0,02	1,72	2,13	2,37	2,54	2,66	2,80	2,96
0,05	1,71	2,10	2,27	2,41	2,52	2,64	2,78
0,10	1,69	2,00	2,17	2,29	2,39	2,49	2,62

3) Kriteerium 3S – kõige levinum. Seda kasutatakse, kui mõõtmiste arv n ≥ 20…50. Sel juhul loetakse, et tõenäosusega P = 0,003 saadud tulemus on ebatõenäoline ja seda saab kvalifitseerida möödalaskmiseks, st kahtlane tulemus X i tuleks mõõtmistest välja jätta, kui

Näide 1. Ava mõõtmisel Ø20H13(+0,33) saadi järgmised tulemused:

Ø20,32; Ø20,18; Ø20,26; Ø20,21; Ø20,28; Ø20,42 mm.

Tuleb kontrollida, kas suurus Ø20,42 mm on möödalaskmine.

Kuna n = 6, kehtib Chauviné kriteerium:

võrrandist (2.1) leiame

võrrandi (2.3) abil leiame S

See tähendab, et kuigi tulemus on väljaspool määratud suuruse piiri, ei saa seda lugeda möödalaskeks. Seetõttu tuleks üksus tagasi lükata.

Näide 2. Võlli Ø40h12(-0,25) mõõtmisel saadi järgmised tulemused: 39,72; 39,75; 39,76; 39,80; 39,81; 39,82; 39,82; 39,83; 39,85; 39,87; 39,88; 39,88; 39,90; 39,91; 39,92; 39,92; 39,93; 39,94; 39,96; 39,98; 39,99 mm.

Kuna tulemus 39,72 mm on väljaspool väikseimat suuruse piiri ja detaili saab tagasi lükata, tuleks teha kindlaks, kas see suurus pole möödalaskmine.

Kuna mõõtmiste arv ületab 20, siis saab kasutada S-kriteeriumi Mõõtmistulemuste töötlemise järel saame:

39,91 mm, S = 0,12 mm,

siis 3S = 3 0,12 = 0,36 mm

Seetõttu ei saa mõõtmistulemust 39,72 mm lugeda möödalaskeks ja osa tuleb tagasi lükata.

Metroloogilised põhimõisted, terminid ja määratlused on sõnastatud riiklike standarditega.

Mõõtmine- see on füüsikalise suuruse väärtuse leidmine empiiriliselt spetsiaalsete tööriistade abil. Sõltuvalt tulemuse saamise meetodist jagatakse mõõtmised otsesteks ja kaudseteks.

Kell otsesed mõõtmised soovitud füüsikaline suurus määratakse otse seadme näidikuga: pinge - voltmeeter, sagedus - sagedusmõõtur, voolutugevus - ampermeeter. Otsesed mõõtmised on metroloogias väga levinud.

Kell kaudsed mõõtmised meile huvipakkuv väärtus arvutatakse soovitud väärtusega teatud funktsionaalse sõltuvusega seotud muude suuruste mõõtmistulemuste põhjal. Näiteks mõõtes voolu ja pinget tuntud valemi alusel, saate määrata võimsuse:

Metroloogiapraktikas kasutatakse sageli ka kaudseid mõõtmisi.

Mõõtmine (seade)- see on mõõteriist, mis on ette nähtud etteantud suurusega füüsikalise suuruse reprodutseerimiseks. Metroloogilise tähtsuse, ühetaolisuse ja truuduse tagamise rolli järgi jagunevad meetmed eeskujulikeks ja töötavateks.

Viide- see on kõrgeima täpsusega korpus või seade, mis on ette nähtud füüsilise koguse ühiku reprodutseerimiseks ja salvestamiseks ning selle suuruse ülekandmiseks madalamatele vastavalt kontrollskeemile. Standardi täpsuse näide on Venemaa riiklik ajastandard, mille viga 30 000 aasta jooksul ei ületa 1 sekundit.

Füüsiline kogus- see on omadus, mis on kvalitatiivselt tavaline mitmesuguste objektide, füüsiliste süsteemide, nende olekute ja neis toimuvate protsesside jaoks, kuid kvantitatiivselt individuaalne igaühe jaoks. Kuuludes erinevatesse füüsikaliste protsesside rühmadesse, jagunevad füüsikalised suurused elektrilisteks, magnetilisteks, aegruumilisteks, termilisteks jne.

Füüsikalise suuruse väärtus- see on füüsikalise suuruse hinnang aktsepteeritud mõõtühikutes (näiteks 5 mA on voolutugevuse väärtus ja 5 on arvväärtus). Just seda terminit kasutatakse kõnealuse vara kvantitatiivsete omaduste väljendamiseks. Te ei tohiks öelda ega kirjutada "voolu väärtus", "pinge väärtus", kuna vool ja pinge on ise suurused. Kasutada tuleks mõisteid "vooluväärtus", "pinge väärtus".

Füüsikalise suuruse ühik on füüsikaline suurus, millele definitsiooni järgi omistatakse standardne arvväärtus, mis võrdub ühega. Füüsikaliste suuruste ühikud jagunevad põhi- ja tuletisühikuteks.

Enamiku mõõdetud füüsikaliste suuruste tegelike väärtuste suure ulatuse tõttu ei ole täisarvuühikute kasutamine alati mugav, kuna mõõtmised annavad tulemuseks suured või väikesed väärtused. Seetõttu luuakse SI mõõtesüsteemis (SI - rahvusvaheline süsteem) alam- ja mitmikühikud.

Tab. 1.1. Elektroonikas kasutatavad elektriseadmed

elektriline kogus	Ühikud
Nimi	Nimetussümbol	Peamine	Mitu või murdosa
Nimi	Vene tähistus	Rahvusvaheline nimetus	Nimi	Vene tähistus	Rahvusvaheline nimetus
Vastupidavus	R, r	ohm	Ohm	Ω	megaohm kiloohm	MOhm kOhm	MΩ kΩ	1 MΩ=10 6 Ω 1 kΩ=10 3 Ω
Praegune tugevus	mina, i	amper	A	A	milliamp mikroamp	mA uA	mA uA	1mA=10-3A 1µA=10-6A
Pinge ja EMF	U, u E, e	volt	IN	V	kilovolt millivolt mikrovolt	kV µV	kV μV	1 kV = 10 3 V 1 µV = 10 -6 V
Võimsus	P	vatti	teisip	W	gigavatt megavatt mikrovatti	GW MW µW	GW MW µW	1 GW = 10 9 W 1 MW = 10 6 W 1 μW = 10 -6 W
elektriline kogus	Ühikud	Kordajate (alamkordiste) ja põhiühikute suhe
Peamine	Mitu või murdosa
Nimi	Nimetussümbol	Nimi	Vene tähistus	Rahvusvaheline nimetus	Nimi	Vene tähistus	Rahvusvaheline nimetus
Mahutavus	C	farad	F	F	mikrofarad nanofarad pikofarad	uF nF pF	uF nF pF	1 uF = 10 -6 F 1 nF = 10 -9 F 1 pF = 10 -12 F
Induktiivsus	L	Henry	gn	H	millihenry mikrohenry	mH mH	mH μH	1 mH = 10 -3 H 1 μH = 10 -6 H
Sagedus	F, f	hertsi	Hz	Hz	gigahertsi megahertsi	GHz MHz	GHz MHz	1 GHz = 10 9 Hz 1 MHz = 10 6 Hz
Periood	T	teiseks	Koos	s	millisekund nanosekund	ms ns	ms ns	1 ms = 10 -3 s 1 ns = 10 -9 s
Lainepikkus	λ	meeter	m	m	millimeeter sentimeetri detsimeeter	mm cm dm	mm cm dm	1 mm = 10 -3 m 1 cm = 10 -2 m 1 dm = 10 -1 m
Faasinihke	∆φ	radiaan	rõõmus	rad	kraadi	º	º

Füüsikalise suuruse mitu ühikut on alati põhisüsteemist (süsteemist) täisarvu võrra suurem. Näiteks megaohm (10 6 oomi), kilovolt (10 3 V)

Füüsikalise suuruse osaühik vähem kui põhi (süsteem) täisarvu võrra. Näiteks nanofarad (10 -9 F), mikroamprid (10 -6 A).

Valitud füüsikalise suuruse hinnanguga saab seda iseloomustada mõõdetud füüsikalise suuruse tõelise ja tegeliku (mõõdetud) väärtusega.

Füüsikalise suuruse tegelik (tegelik) väärtus on vigadeta väärtus. Tegeliku väärtuse leidmine on metroloogia põhiprobleem, kuna mõõtmisvead on vältimatud. Sellega seoses võetakse praktikas tõeliseks väärtuseks näidismõõdu (seadme) näit, mille viga on tühine võrreldes kasutatud töömeetmete (seadmete) veaga.

Füüsikalise suuruse mõõdetud väärtus- see on töömõõdu (instrumendi) poolt loendatud koguse väärtus.

Mõõteseade on mõõtmisvahend, mille tulemusena mõõdetud füüsikaline suurus muutub indikaatoriks.

Vastavalt tööpõhimõttele on kõik mõõteriistad jagatud kahte rühma:

Elektromehaanilised seadmed, mida kasutatakse alalisvooluahelates ja edasi madalad sagedused;

Elektroonilised seadmed, mida kasutatakse alalisvooluahelates ja kogu sagedusvahemikus.

Tulemuse väljastamise meetodi järgi jagunevad mõõteriistad:

- analoog(osuti indikaatoriga, isesalvestav), mille näidud on mõõtmise ja mõõdetud väärtuse pidev funktsioon;

- digitaalne, mille näidud moodustuvad digitaalsel kujul esitatava mõõteinfo diskreetsete signaalide automaatse genereerimise tulemusena.

Eristada otsese toimega mõõteriistu ja võrdlusseadmeid.

Otsese tegevuse seadmed kuvada indikaatoril mõõdetud väärtus selle väärtuse ühikutes. Füüsikalise suuruse liik mõõtmise ajal ei muutu. Nende instrumentide hulka kuuluvad ampermeetrid ja voltmeetrid.

Võrdlejad (võrdlused) kasutatakse mõõdetud suuruste võrdlemiseks suurustega, mille väärtused on teada. Eesmärgi järgi jagunevad seadmed töötavateks ja eeskujulikeks.

Töötavad seadmed on mõeldud ainult mõõtmiseks kõikides majandustegevuse valdkondades.

eeskujulikud instrumendid kasutatakse tööseadmete kontrollimiseks ja astmeliseks muutmiseks. Näidisinstrumentide mõõtmisviga on 1-2 suurusjärku väiksem kui tööriistadel.

Seadme maksumus on otseselt seotud mõõtmisveaga: kui seadmel on viga 10 korda väiksem, siis selline seade maksab 10 korda rohkem. Massimõõtmiseks ei ole majanduslikult otstarbekas kasutada eeskujulikke instrumente, seetõttu kasutatakse õppeasutuste laborites ja tootmises peamiselt tööriistu.

Analoogmõõteriistade (AIP) skaalad klassifitseeritakse järgmiste kriteeriumide alusel:

1. Ühtsuse alusel eristatakse:

- ühtlane skaala- see on skaala, millel on püsiva pikkusega jaotused ja konstantse jaotuse hind (joonis 1.1, a). Selline skaala on ainult magnetoelektrilise süsteemi elektromehaanilistel seadmetel;

- ebaühtlane skaala- see on mittekonstantse pikkusega jaotuste ja mittekonstantse jaotuse hinnaga skaala (joonis 1.1, b). Selline skaala on alaldi, elektromagnetiliste, elektrodünaamiliste, ferrodünaamiliste, elektrostaatiliste, termoelektriliste süsteemide elektromehaanilistel seadmetel.

Riis. 1.1. Analooginstrumentide skaalad: ühtlane (a), ebaühtlane (b), sirge (b), tagurpidi (d), ühepoolne (c)), kahepoolne (f), nullivaba (g)

2. Lõpetamise suuna alusel on:

- sirge skaala lõpetas vasakult paremale, st. skaala null asub vasakul (joonis 1.1, c). See skaala on AIP-s kõige levinum;

- vastupidine skaala lõpetas paremalt vasakule, st. skaala null asub paremal (joonis 1.1, d). Sellist skaalat kasutatakse näiteks analoogmultimeetrites takistite takistuse ja kondensaatorite mahtuvuse väärtuse lugemisel.

3. Vastavalt skaala nulli asukohale ja indikaatornoolte liikumissuunale eristatakse:

- ühepoolne skaala- see on skaala, mille indikaatornõel kaldub mõõdetuna nullist kõrvale ainult ühes suunas (joonis 1.1, e). See skaala on kõige levinum;

- kahepoolne skaala- see on skaala, indikaatori nool kaldub mõõdetuna nii vasakule kui ka paremale nullist kõrvale. Veelgi enam, kõrvalekalle nullist vasakule annab mõõdetud väärtuse negatiivsed väärtused ja kõrvalekalle paremale - positiivse (joonis 1.1, e). Analoogmõõtesillade ja galvanomeetrite indikaatoritel on selline skaala;

- nullist erinev skaala- see on skaala, millel puudub nullmärk (joonis 1.1, g). Sellel skaalal on elektromehaanilised sagedusmõõturid, generaatorid, gradueeritud sageduse, impulsi kestuse, aja nihke järgi.

Elektromehaanilised ja elektroonilised AIP-id on metroloogias üsna laialt levinud. Seadmeid ja nende skaalasid iseloomustavad mitmed põhinäitajad.

Skaalajaotus on vahe kahe kõrvuti asetseva skaalamärgi vahel.

Skaalajaotuse väärtus (instrumendi konstant), KOOS, näitab mõõdetud väärtuse ühikute arvu skaala ühe jaotuse kohta (joonis 1.2):

Riis. 1.2. Skaalajaotise väärtuse määramine

(1.2),

Kus A 1, A 2- naabruses asuvad digiteeritud jaoskonnad;

n on jaotuste arv kahe numbri vahel.

Näites (vt joonis 1.2) on skaala jaotuse väärtus

Ebaühtlases skaalas leitakse jaotuse hind kahe kõrvuti asetseva digiteeritud jaotuse vaheliselt skaala osalt (kuid mitte algusest).

Skaala samm- see on digiteeritud jaotuste intervall seadme skaalal. Näiteks kui indikaatori skaalal on digiteeritud jaotused 0-10-20-30-40-50, siis on skaala samm 10.

Kaalu tööosa- see on ala, mille piires instrumendi viga ei ületa määratud täpsusklassi. Joonisel fig. näidatud milliammeetri skaala jaoks. 1.3, a, tööpiirkond on ala 10 kuni 50 mA (see on ka mõõtmispiirkond ühe piiriga seadmes). Joonisel fig. näidatud voltmeetri skaala jaoks. 1.3 b on tööpiirkonnaks pindala 3 kuni 10 V. Tööpiirkonnas garanteerib instrumendi tootja deklareeritud täpsusklassi analoognäidiku esimesest digiteeritud skaala jaotusest.

Riis. 1.3. Erinevate tööpiirkondadega analooginstrumentide skaalad: milliampermeeter (a) ja voltmeeter (b)

Tundlikkus,s, instrument mõõdetud parameetri järgi näitab skaala jaotuste arvu mõõdetud väärtuse ühiku kohta, s.o. on jagamise hinna pöördväärtus:

(1.3).

Mitme ulatusega instrumendi tundlikkus määratakse väikseima mõõtepiiri juures.

Seadme õigeks kasutamiseks ja väikseima mõõtmisvea saamiseks peab olema teada seadme sagedusvahemik. sagedusvahemik- see on sagedusriba, mille piires signaali sageduse muutmisel saadud seadme viga ei ületa lubatud piiri. Eristada alalis- ja vahelduvvooluahelates töötamiseks mõeldud seadmeid ning universaalseid (kasutatakse alalis- ja vahelduvvooluahelates).

Alalisvooluahelates töötavate seadmete puhul on sagedus võrdne kuuliga; vahelduvvooluahelates ja universaalseadmetes töötavate seadmete puhul on sagedusvahemik tavaliselt näidatud indikaatori skaalal ja passis.

Seadme sisetakistus (ampermeeter, voltmeeter) on tavaliselt märgitud passis ja esipaneelil (otse või kaudselt). Ampermeetritel on madal takistus R A, voltmeetrite jaoks - kõrge takistus R B.

Seadme tarbitav võimsus määratakse järgmiste valemitega:

ampermeetri jaoks (1.4),

ja voltmeetrite jaoks (1,5).

Mida väiksem on energiatarve, seda täpsem on mõõtmine.

Voltmeetri tarbitav vool väljendatakse järgmise valemiga:

Pingelangus üle ampermeetri valemiga:

(1.7).

Seadme tööasend võib olla erinev:

Horisontaalne (tähistatud sümbolitega või skaalal);

Vertikaalne (tähistatud sümbolitega või skaalal);

Kallutatud (näidatud skaalal kaldenurka tähistava sümboliga).

Kui mõni tööasend on lubatud, siis tähistus puudub.

Seadme esipaneelil näidatud märkide ja sümbolite tõlgendus on toodud tabelis 1.2.

Tab. 1.2. Sümbolid elektriliste mõõteriistade kaaludel

Nimi	Sümbol	Kirja šifr
Liigutatava raamiga magnetoelektriline seade		M
Elektromagnetilise süsteemi seade		E
Elektrodünaamilise süsteemi seade		D
Ferrodünaamilise süsteemi seade		d
Elektrostaatiline seade		KOOS
Alaldisüsteemi seade alaldiga (alaldiseade)		IN
Elektroonilise muunduriga magnetoelektriline seade mõõteahelas (elektrooniline seade)		-
termoelektrilise süsteemi seade		T
Vibratsioonisüsteemi seade		-
DC vool		-
Vahelduvvool (ühefaasiline)		-
Alalis- ja vahelduvvool (universaalne seade)		-
Voolu kolmefaasiline vahelduvvool (üldnimetus)		-
Kasutage seadet vertikaalse skaalaga		-
Kasutage seadet horisontaalse skaalaga		-
Kaldus (60° nurgaga)		-
Instrumendi täpsusklass, nt 1,5		-
Katsepinge, näiteks 2 kV		-
Seade on kaitstud välise magnetvälja mõju eest (kaitsekategooria 1)		-
Seade on kaitstud välise elektrivälja mõju eest (kaitsekategooria 1)		-
Tähelepanu! Vaadake juhiseid seadme kasutusjuhendist.		-

Parameetri mõõtmise piir,A max on mõõtepiirkonna suurim väärtus.

Parameetrite mõõtmisvahemik- see on mõõdetud väärtuse väärtuste vahemik, mille jaoks AIP lubatud vead normaliseeritakse.

Mõõtmismeetodid.

Olenevalt eksperimentaalsete mõõtmisandmete töötlemise meetodist tulemuse saamiseks eristatakse järgmist tüüpi mõõtmisi - otsene, kaudne, liit-, kumulatiivne ja korrelatsioonisuuruste mõõtmine.

Otsene mõõtmine- see on mõõtmine, mille puhul leitakse suuruse väärtus mõõtmise tulemusena otse katseandmetest. Otsese mõõtmise näide on allika pinge mõõtmine voltmeetriga.

Kaudne mõõtmine- see on mõõtmine, mille käigus leitakse suuruse soovitud väärtus selle suuruse ja otsemõõdetavate suuruste vahelise teadaoleva seose alusel. Kaudsel mõõtmisel saadakse mõõdetud suuruse väärtus võrrandi y = F(x 1 ,x 2 ,x 3 ,...,x n) lahendamisel, kus x 1 ,x 2 ,x 3 ,..., x n on otsemõõtmiste tulemusena saadud suuruste väärtused.

Kaudse mõõtmise näide - avaldisest leitakse takisti takistus, milles asendatakse pingelanguse otsemõõtmiste tulemus U ja takistit läbiv vool I.

Liigeste mõõtmised− mitme erineva suuruse väärtuste samaaegne mõõtmine, et määrata nendevaheline seos. Näiteks on vaja määrata soojustakistuse kalibreerimiskarakteristikud.

Kumulatiivsed mõõtmised- samade suuruste mitme väärtuse samaaegne mõõtmine, mille käigus leitakse soovitud väärtus, lahendades nende suuruste väärtuste erinevate kombinatsioonide otseste mõõtmiste tulemustest koostatud võrrandisüsteemi.

Korrelatsiooni suuruste mõõtmine− funktsioonide perekonna väärtuste mõõtmine x k (t) Ja k(t), mis on protsesside teostused R x Ja RU et luua nende vahel suhe.

Suhte olemasolu väljendub selles, et teatud ajahetkel t0 on selline parameeter, mille juures protsesside rakendamine R x Ja RU sobivad kokku parimal võimalikul viisil.

Mõõtmismeetodeid eristatakse sõltuvalt nende koostoimest mõõtega, nende klassifikatsioon on näidatud joonisel fig. 1.4.

Riis. 1.4. Mõõtmismeetodite klassifikatsioon

Mõõtmismeetod- meetodite kogum mõõtmispõhimõtete ja -vahendite kasutamiseks. Mõõtmised tehakse ühe kahest meetodist: vahetu hindamise meetod või mõõdikuga võrdlemise meetod.

Otsene hindamismeetod- meetod, mille puhul määratakse soovitud suuruse väärtus otse mõõteseadme lugemisseadmest. Otsese hindamismeetodi näide on voolu mõõtmine ampermeetriga.

Mõõtmiste võrdlusmeetod- mõõtmismeetod, milles mõõdetud soovitud väärtust võrreldakse homogeense väärtusega, reprodutseeritava mõõduga. Mõõtmega võrdlusmeetodil on mitu sorti:

diferentsiaalmeetod,

null meetod,

asendusmeetod,

Tikud.

Null meetod on meetod, mille puhul mõõdetud väärtuse ja reprodutseeritava mõõdiku vahe vähendatakse 0-ni.

Riis. 1.5. Nullmeetodi struktuuriskeem,

Kus EI– nullindikaator; E x– mõõtmisobjekt; U umbes- mõõta.

Polaarsus on oluline: siin on seadmed sisse lülitatud vastupidiselt; valime sellise mõõdiku, mille väljundsignaal on võrdne mõõteobjekti signaaliga (st. ma EI=0). Mõõdetud väärtuse ja reprodutseeritava mõõte väärtuse erinevus mõõtmisprotsessis vähendatakse nullini, mis fikseeritakse nullindikaatori abil. Mõõtmistulemus võrdub mõõteväärtusega.

Meetod tagab suure täpsuse, kui mõõt on väga täpne ja NI on väga tundlik. Tavaliselt

Sarnane meetod on ka mõõtesillade ehitamise aluseks. Meetodi eeliseks on täpsus.

Kell diferentsiaalmeetod, nagu ka nulliga, leitakse mõõdetud väärtus soovitud väärtuse erinevuse mõõtmise teel ja mõõtmisega otseselt või kaudselt.

Joonis 1.6. Diferentsiaalmeetodi plokkskeem.

Mõõdetud väärtuse ja reprodutseeritava mõõte väärtuse erinevust mõõdetakse mõõteriistaga - voltmeetriga (joonis 1.6.). Tulemus määratletakse kui mõõtevahendi näidu ja reprodutseeritava mõõte väärtuse summa . Selle meetodi jaoks

asendusmeetod– meetod, mille puhul mõõdetud väärtus asendatakse reprodutseeritud mõõduga.

Joonis 1.7. asendusmeetodi plokkskeem,

Kus R x– mõõtmisobjekt; R0- mõõta.

Olenevalt võtme asendist TO võite kirjutada võrrandi:

i x R x =u lemmikloom, i o R o =u lemmikloom.

kust i x R x =i o R o ,

Asendusmeetodi rakendamise näiteks võib olla suhteliselt suure elektritakistuse mõõtmine alalisvoolul, mõõtes vaheldumisi juhitavat ja näidistakistit läbivat voolu. Ahela toide mõõtmiste ajal peaks olema valmistatud samast vooluallikast. Vooluallika ja voolu mõõtva seadme takistus peaks muutuva ja eeskujuliku takistusega võrreldes olema väga väike.

Sobitamise meetod- see on meetod, mille puhul mõõdetud väärtus määratakse perioodiliste signaalide või spetsiaalsete skaaladega. Lissajouse figuur on kokkusattumusmeetodi klassikaline näide.

Mõõtevahendite klassifikatsioon.

Elektrilisi mõõteriistu eristavad järgmised omadused:

Mõõdetud väärtuse olemuse järgi;

Voolu olemuse järgi;

Vastavalt täpsusastmele;

Vastavalt tegevuspõhimõttele;

Vastavalt näidu saamise meetodile;

Rakenduse olemuse järgi.

Lisaks nendele omadustele saab eristada ka elektrilisi mõõteriistu:

Paigaldusmeetod;

Vastavalt kaitsemeetodile väliste magnet- või elektriväljade eest;

Vastupidavus ülekoormustele;

Sobib kasutamiseks erinevatel temperatuuridel;

Üldmõõtmete ja muude omaduste poolest.

Elektriliste suuruste mõõtmiseks kasutatakse erinevaid elektrilisi mõõteriistu, nimelt:

Vool - ampermeeter;

Pinge - voltmeeter;

Elektritakistus - oommeeter, takistussillad;

Võimsus - vattmeeter;

Elektrienergia - arvesti;

AC sagedused - sagedusmõõtur;

Võimsustegur - faasimõõtur.

Voolu tüübi järgi jaotatakse seadmed alalisvooluseadmeteks, vahelduvvooluseadmeteks ning alalis- ja vahelduvvooluseadmeteks.

Vastavalt täpsusastmele jagunevad seadmed üheksasse klassi: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 Ja 4 . Numbrid näitavad lubatud vähendatud vea väärtust protsentides.

Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad seadmed: magnetoelektrilised; elektromagnetiline; elektrodünaamiline (ferromagnetiline); induktsioon ja teised.

Vastavalt näidu saamise meetodile võivad seadmed olla otselugemise ja isesalvestusega.

Vastavalt rakenduse olemusele jaotatakse seadmed statsionaarseteks, teisaldatavateks ja mobiilsete installatsioonide jaoks.

Teema 1.2. Mõõtevahendite metroloogilised näitajad.

Üldised omadused elektrilised mõõteriistad on nende vead, näitude kõikumine, tundlikkus mõõdetud väärtuse suhtes, voolutarve, settimisaeg ja töökindlus.

Instrumentide näitude varieerumine- see on suurim erinevus mõõteriistade näitudes mõõdetud koguse sama väärtuse korral. See määratakse noole sujuva lähenemisega skaala testmärgile, kui see liigub üks kord skaala alg- ja teist korda skaala lõppmärkidest. Näitude kõikumine iseloomustab seadme näitude stabiilsusastet samadel tingimustel sama koguse mõõtmisel. See on ligikaudu võrdne kahekordse hõõrdumisest tingitud veaga, kuna kõikumise põhjuseks on peamiselt liikuva osa laagrite hõõrdumine.

Tundlikkus elektriline mõõtevahend mõõdetud väärtuseni X nimetatakse kursori liigutamise tuletiseks A mõõdetud väärtus x. Kursori liigutamine A, mis on väljendatud skaala osades või millimeetrites, määratakse ulatusliku seadmete rühma puhul ennekõike mõõtemehhanismi liikuva osa kõrvalekalde nurga järgi. Lisaks sõltub see lugemisseadme tüübist ja selle omadustest (osuti või valgusindikaator, skaala pikkus, skaala jaotuste arv jne).

Selle rühma seadmete tegeliku mehhanismi tundlikkus (olenemata kasutatavast lugemisseadmest) on võrdne:

(1.9)

Avaldis määrab seadme tundlikkuse skaala antud punktis. Kui tundlikkus on konstantne, s.t. ei sõltu mõõdetud väärtusest, siis saab selle määrata avaldise järgi

Sellisel juhul on seadme tundlikkus numbriliselt võrdne mõõdetud väärtuse ühikule vastava osuti liikumisega. Püsiva tundlikkusega seadmete puhul on osuti liikumine võrdeline mõõdetud väärtusega, s.t. instrumendi skaala on ühtlane.

Seadme tundlikkusel on mõõde, mis sõltub mõõdetud väärtuse olemusest, seetõttu öeldakse termini "tundlikkus" kasutamisel "seadme tundlikkus voolu suhtes", "seadme tundlikkus pinge suhtes" jne. Näiteks voltmeetri pingetundlikkus on 10 div/V.

Tundlikkuse pöördväärtust nimetatakse jagamise hind(pidev) seade. See võrdub mõõdetud väärtuse ühikute arvuga skaala ühe jaotuse kohta:

Näiteks kui S\u003d 10 div / V, siis KOOS-0,1 V/div

Kui elektriline mõõteriist on ühendatud pingestatud vooluringiga, tarbib seade sellest vooluringist veidi voolu. Enamasti on see võimsus energiasäästu mõttes väike. Kuid väikese võimsusega ahelates mõõtmisel võib seadmete energiatarbimise tõttu ahela töörežiim muutuda, mis toob kaasa mõõtmisvea suurenemise. Seetõttu on seadme eeliseks madal energiatarve vooluringist, milles mõõtmine toimub.

Seadmete tarbitavat võimsust, olenevalt tööpõhimõttest, seadme otstarbest ja mõõtepiirist, on kõige rohkem erinevaid tähendusi ja enamiku seadmete puhul jääb see vahemikku 10–12 kuni 15 vatti.

Pärast elektrilise mõõteriista ühendamist elektriahelaga möödub mõõteriista näitude kindlaksmääramiseni teatud ajavahemik (setumisaeg), mil saab näidu teha. Näitu settimisaja all tuleks mõista ajavahemikku, mis kulub mõõdetud väärtuse muutumisest hetkeni, mil osuti võtab mõõdetud väärtuse uuele väärtusele vastava asendi. Kui aga arvestada, et mingi viga on omane kõikidele seadmetele, siis kursori liikumiseks seadme lubatud vea piires kuluv aeg ei paku huvi.

Seadistusaja all elektriline mõõtevahend – ajavahemik, mis on möödunud mõõdetud väärtuse ühendamise või muutmise hetkest hetkeni, mil osuti hälve püsiväärtusest ei ületa 1,5% skaala pikkusest. Näidikute settimisaeg enamiku näidikuinstrumendi tüüpide puhul ei ületa 4 sekundit.

Iseloomustab digitaalseid instrumente mõõtmise aeg, mille all mõistetakse aega mõõdetud väärtuse muutumise hetkest või mõõtmistsükli algusest kuni uue tulemuse saamise hetkeni normaliseeritud veaga lugemisseadmel.

Under elektriliste mõõteriistade töökindlus mõista nende võimet säilitada kindlaksmääratud omadused teatud töötingimustes kindlaksmääratud aja jooksul. Kui seadme ühe või mitme omaduse väärtus ületab määratud piirväärtusi, siis öeldakse, et tekkis rike. Usaldusväärsuse kvantitatiivne mõõde on minimaalne tõenäosus seadme riketevabaks tööks teatud ajaperioodil ja töötingimustes.

Tööaja tõenäosus on tõenäosus, et teatud aja jooksul T pidev töö, riket ei esine. Tööaeg on märgitud seadmete kirjeldustes. Sageli kasutatakse selle indikaatori ligikaudset väärtust, mis määratakse kindlaks teatud aja pärast jätkuvate seadmete arvu suhte järgi T töötab laitmatult, koguarv testitud seadmed. Näiteks E8027 tüüpi ampermeetrite ja voltmeetrite puhul on rikkevaba töö tõenäosuse minimaalne väärtus 2000 tunniks 0,96. Seega on tõenäosus, et seade seda tüüpi säilitab määratud omadused pärast 2000 töötundi, on vähemalt 0,96, teisisõnu 100 seda tüüpi seadmest pärast 2000 töötundi ei vaja reeglina remonti rohkem kui neli seadet,

Usaldusväärsus hõlmab ka keskmine instrumendi rikkeaeg, mis on määratletud kui iga seadme õige töö aritmeetiline keskmine aeg.

Tavaliselt valitakse seadmete masstootmisel mõni väike osa neist töökindluse testimiseks. Nende testide tulemuste põhjal määratud usaldusväärsuse näitajad määratakse kogu instrumentide seeriale.

Garantii periood on ajavahemik, mille jooksul tootja garanteerib toote korrektse töö, järgides seadme tööreegleid. Näiteks M266M tüüpi mikroampermeetrite puhul garanteerib tootja seadme tasuta asendamise või remondi 36 kuu jooksul alates ettevõttest saatmise kuupäevast ja E373 tüüpi sagedusmõõturite puhul on see periood 11 aastat.