Процедура оценивания погрешности

На практике невозможно получить бесконечное множество показаний при сохранении неизменности условий, при которых выполняются измерения. Поэтому в процессе обработки результатов измерений могут быть получены только оценки этих числовых характеристик. Оценки должны быть состоятельными, несмещенными и эффективными.

- состоятельная– если при увеличении числа наблюдений она стремиться к истинному значению оцениваемой величины;

- несмещенная – если ее математическое ожидание равно истинному значению оцениваемой величины;

- эффективная– если можно найти несколько несмещенных оценок, лучшая из них считается та, которая имеет наименьшую дисперсию.

 

1) вычисление оценок СКО

 

– входных величин:

;

– результата измерения:

 

2) определение доверительных границ случайной составляющей погрешности:

 

t_P(v) – квантиль распределения Стьюдента для заданной Р_д при числе степеней свободы v = n – 1.

 

3) вычисление границ и СКО неисключенной систематической составляющей погрешности:

 

, ,

 

k = 1,1 при Р_д = 0,95;

Δ_нсi определяется по имеющейся информации;

 

4) вычисление СКО суммарной погрешности:

 

5) оценка погрешности измерения

 

– если Δ_нс /S(Х) < 0,8 , то = ; (систематической погрешностью пренебрегают и определяют доверительные границы погрешности результата как доверительные границы случайной погрешности)

 

– если Δ_нс /S(Х) > 8 , то = Δ_нс ; (то случайной составляющей погрешности пренебрегают)

– если 0,8 ≤ Δ_нс /S(Х) ≤ 8 , то ; (доверительные границы погрешности результата определяют по композиции двух законов распределения).

 

6) интерпретация полученных результатов:

· интервал ( – Δ_Р, + Δ_Р) с вероятностью Р_д содержит истинное значение измеряемой величины.

Суммирование погрешностей средств измерения

 

При метрологическом анализе СИ возникает задача суммирования погрешностей. Результирующая погрешность складывается из большого числа отдельных составляющих и поэтому суммирование их должно быть произведено по определенному правилу:

- осуществляется подготовка к суммированию, погрешности подразделяются на систематические и случайные составляющие, аддитивные и мультипликативные; для случайной составляющей находят математическое ожидание, СКО и закон распределения; определяют корреляционные связи между составляющими погрешности;

- осуществляют суммирование систематических погрешностей;

- производят суммирование случайных составляющих погрешностей; (если одна из случайных погрешностей втрое меньше, чем другая, то меньшую можно отбросить);

- определяют границы, в которых с доверительной вероятностью находятся значения ошибки данного измерения.

Существует два вида суммирования:

- Арифметическое суммирование δ_∑ = ∑| δ_im |;

 

- Геометрическое суммирование δ_∑ = ± (∑ δ² _im )^0.5 .

 

1) косвенные измерения (i = 2, …, m, j = 1)

 

 

· если Х = ∑ X_i , то ;

 

· если , то

 

; ;

 

· если Х = kY, то∆(Х) = k ∆(Y)_max ;

· если X = Yⁿ, то δ(Х) = n δ(Y)_max,

∆(Х) = nY^n-1∆(Y)_max

 

(∆_max и δ_max вычисляются через класс точности).

Электромеханические измерительные приборы (ЭИП) относятся к приборам прямого преобразования. Любой ЭИП состоит из следующих частей: неподвижной, соединенной с корпусом прибора, и подвижной, механически или оптически связанной с отсчетным устройством.

Структурная схема электромеханического прибора

ИС – осуществляет количественное или качественное преобразование входной величины Х в электрическую величину Х^’, на которую реагирует измерительный механизм ИМ.

ИМ – преобразует электрическую величину Х^’ в механическое угловое или линейное перемещение α, значение которого отображается ОУ.

ОУ – отсчетное устройство предназначено для наблюдения значений измеряемой величины. По способу создания вращающего момента электромеханические приборы подразделяются

- Магнитоэлектрические

- Электромагнитные

- Электродинамические

- Электростатические

- Ферродинамические

- Индукционные

- Вибрационные

По способу создания противодействующего момента

- с механическим противодействующим моментом;

- с электрическим противодействующим моментом.

На каждый прибор наносятся следующие обозначения:

- обозначение единицы измеряемой величины;

- обозначение класса точности;

- условное обозначение принципа действия прибора;

- условное обозначение рабочего положения;

- степень защищенности;

- условное обозначение испытательного напряжения;

- год выпуска и заводской номер;

- номер стандарта, установленного на данную группу приборов;

- условное обозначение рода тока и числа фаз;

- товарный знак завода изготовителя;

- заводское обозначение прибора.

Нет(((

18. Под действием вращающего момента подвижная часть всегда будет

поворачиваться до упора. Необходим противодействующий момент,

направленный навстречу вращающему моменту. Противодействующий

момент можно получить за счет механических или электрических сил.

По способу создания противодействующего момента

- с механическим противодействующим моментом;

- с электрическим противодействующим моментом.

В первом случае он создается с помощью плоских спиральных пружин

или металлических нитей, закрепленных концами на неподвижной и

подвижной частях приборах и закручивающихся при повороте.

Механический противодействующий момент прямо пропорционален углу

поворота α.Во втором случае противодействующий момент создается за счет

электромагнитной энергии измеряемой величины (логометры).

Движение подвижной части прибора прекращается в некотором

положении αо , когда вращающий и противодействующий моменты окажутся

равными друг другу.

 

19. высокая чувствительность; малое потребление;

· неравномерность шкалы в начальной части (0 – 15 %);

· низкая точность; малая перегрузочная способность;

· влияние формы тока.

 

20. Токовые шунты применяются для расширения пределов измерений

амперметров путем уменьшения в определенное число раз силы электрического тока,

проходящего через амперметр.

Шунт представляет собой резистор, включаемый параллельно входу

измерительного прибора. В этом случае измеряемый ток Iизм распределится

между шунтом и измерительным прибором обратно пропорционально значениям

их сопротивлений

 

21. По принципу действия ТТ и ТН являются обычными электромагнитными

трансформаторами, использующие в работе закон электромагнитной индукции,

такими же, как и силовые трансформаторы, но в отличие от последних они

предназначены для измерений и имеют нормированные метрологические

характеристики.ИТН предназначены для расширения пределов измерения приборов по

напряжению и гальванической развязки цепей высокого и низкого

напряжения. Определение измеряемых величин по номинальным коэффициентам

трансформации приводит к погрешностям. Относительная погрешность

вследствие неравенства действительного и номинального коэффициентов

трансформации. Имеется угловая погрешность. Она является результатом неточности

передачи фазы вторичной величины по сравнению с первичной. Оказывает

влияние на показания только таких приборов, отклонение подвижной части

которых зависит от фазы между точками в цепях этих приборов. К ним

относятся счетчики, ваттметры, фазометры.

Погрешность растет при увеличении количества подключенных

приборов.

Суммарная мощность приборов во вторичной цепи ИТН не должна

превышать номинальную мощность.