Độ chính xác được đo lường như thế nào. Đo lường độ chính xác. Khái niệm cơ bản. Tiêu chí lựa chọn độ chính xác của phép đo. Các lớp chính xác của dụng cụ đo lường. Ví dụ về các dụng cụ đo có độ chính xác khác nhau. Sự quen thuộc với khái niệm

Trong thực hành đo lường, khi thực hiện các phép đo cần phải tính đến một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo. Đây là đối tượng và chủ thể của phép đo, một dụng cụ đo lường (SI) và các điều kiện đo lường.

Đối tượng đo lường phải sạch, không lẫn tạp chất bên ngoài (nếu tỷ trọng của một chất được đo), không bị ảnh hưởng của sự can thiệp từ bên ngoài (các quá trình tự nhiên, sự can thiệp của công nghiệp, v.v.). Bản thân đối tượng không được có nhiễu bên trong (hoạt động của chính đối tượng đo).

Đối tượng đo lường, tức là toán tử. Nó mang lại một khía cạnh "cá nhân" cho kết quả. Nó phụ thuộc vào trình độ của người điều hành, điều kiện làm việc hợp vệ sinh và hợp vệ sinh, trạng thái tâm sinh lý của đối tượng và việc xem xét các yêu cầu về công thái học.

Phương pháp đo lường... Thông thường, phép đo cùng một đại lượng bằng các phương pháp khác nhau cho kết quả khác nhau, mỗi phương pháp có nhược điểm và ưu điểm riêng.

Nếu phép đo không thể được thực hiện theo cách loại trừ hoặc bù đắp cho bất kỳ yếu tố nào ảnh hưởng đến kết quả, thì trong một số trường hợp, việc hiệu chỉnh tương ứng được thực hiện.

Ảnh hưởng của SI bởi giá trị đo được trong nhiều trường hợp biểu hiện như một yếu tố gây nhiễu, ví dụ, nhiễu bên trong của bộ khuếch đại điện tử đo. Một yếu tố khác là quán tính SI. Một số SI cho số đọc cao vĩnh viễn hoặc thấp vĩnh viễn, có thể là kết quả của lỗi sản xuất.

Điều kiện đo lường vì các yếu tố ảnh hưởng bao gồm nhiệt độ xung quanh, độ ẩm, áp suất khí quyển, điện áp nguồn, v.v.

Việc tính đến các yếu tố này giả định trước việc loại bỏ các sai số và đưa ra các hiệu chỉnh đối với các giá trị đo được.

Tùy theo mục đích, lĩnh vực ứng dụng và điều kiện làm việc, các thiết bị đo cần được lựa chọn theo các nguyên tắc cơ bản sau:

1) cần có khả năng đo đại lượng vật lý được khảo sát;

2) các giới hạn đo của thiết bị phải bao gồm tất cả các giá trị có thể có của đại lượng được đo. Với một loạt các thay đổi sau này, nên sử dụng các thiết bị đa phạm vi;

3) thiết bị đo phải cung cấp độ chính xác đo yêu cầu.

Do đó, bạn nên chú ý không chỉ đến loại thiết bị đo đã chọn mà còn phải chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến sai số đo bổ sung:

Dòng điện và điện áp không hình sin,

Độ lệch của vị trí của thiết bị khi nó được lắp đặt ở một vị trí khác với bình thường,

Ảnh hưởng của từ trường bên ngoài và điện trường, v.v.;

4) khi thực hiện một số phép đo, một vai trò quan trọng được đóng bởi hiệu quả (mức tiêu thụ) của thiết bị đo, trọng lượng, kích thước, vị trí của các bộ điều khiển, tính đồng nhất của thang đo, khả năng đọc các số đọc trực tiếp trên quy mô, tốc độ, v.v.;

5) kết nối của thiết bị không được ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động của thiết bị được thử nghiệm, do đó, khi lựa chọn thiết bị, phải tính đến điện trở bên trong của chúng. Khi thiết bị đo được kết nối với các mạch phù hợp, điện trở đầu vào hoặc đầu ra phải có giá trị danh nghĩa yêu cầu;

6) thiết bị phải tuân thủ các yêu cầu an toàn kỹ thuật chung cho việc sản xuất các phép đo, cũng như các đặc tính kỹ thuật hoặc tiêu chuẩn riêng;

7) không được phép sử dụng các thiết bị: có khuyết tật rõ ràng trong hệ thống đo lường, nhà ở, v.v.; với thời hạn xác minh hết hạn; không đạt tiêu chuẩn hoặc không được chứng nhận bởi dịch vụ đo lường của bộ, không tương ứng với cấp cách điện đối với điện áp mà thiết bị được kết nối.

Kiểm định các dụng cụ đo lường(không nên nhầm lẫn với từ "kiểm tra") - một tập hợp các thao tác do cơ quan đo lường nhà nước (cơ quan hoặc tổ chức được ủy quyền khác) thực hiện nhằm xác định và xác nhận sự phù hợp của phương tiện đo với các yêu cầu kỹ thuật đã thiết lập .

Trong quá trình đo, cần phải tính đến tất cả các loại sai số phát sinh và khi hiểu rõ nguyên nhân của chúng thì phải cố gắng giảm thiểu chúng.

Các phép đo được thực hiện chính xác nếu sai số hệ thống trong kết quả của chúng gần bằng không. Các lỗi hệ thống bao gồm: thiết bị, phương pháp đo, cài đặt thiết bị, đọc.

Nếu không thể loại trừ sai số hệ thống thì chúng được giảm bớt, loại bỏ nguyên nhân gây ra lỗi, điều chỉnh SI trong quá trình xác minh và trước khi bắt đầu đo, sử dụng các phương pháp đo đặc biệt, v.v.

Thành phần của các công cụ đo lường hiện đại bao gồm bộ vi xử lý, tự động tìm các giá trị của sai số hệ thống và loại trừ nó.

Phương pháp phân tích lý thuyết bao gồm thực tế là sai số hệ thống có thể được tính toán trên cơ sở các đặc tính đã biết của các dụng cụ được sử dụng hoặc các đặc tính của phương pháp đo, nghĩa là theo các công thức. Vì vậy, có thể xác định lỗi hệ thống của thiết bị do công suất tiêu thụ của chính nó, nếu trở kháng đầu vào của nó được biết, v.v.

Phương pháp thay thế bao gồm thực tế là giá trị đo được thay thế bằng một giá trị đã biết được tái tạo bởi số đo.

Phương pháp thống kê bao gồm thực tế là để xử lý các kết quả đo được chia thành nhiều nhóm quan sát độc lập. Sự khác biệt giữa phương tiện nhóm và phương sai nhóm (phương tiện nhóm) cho biết sự hiện diện của một lỗi hệ thống và cho phép bạn tính toán nó.

Phương pháp đo lường khác nhau cho phép bạn phát hiện các lỗi có hệ thống, không xác định được nguồn gốc. Đối với điều này, giá trị được đo bằng nhiều phương pháp khác nhau, các dụng cụ đo khác nhau, trong các điều kiện khác nhau. Trong trường hợp này, điều cần thiết là các dụng cụ được sử dụng để đo có sai số nội tại xấp xỉ bằng nhau.

Phương pháp tín hiệu tham chiếu bao gồm việc so sánh các tín hiệu được cung cấp cho đầu vào của thiết bị đo: tín hiệu được đo và tín hiệu mẫu cùng loại với tín hiệu được đo. Sự khác biệt giữa chúng sẽ xác định sai số hệ thống.

Phương pháp giới thiệu các hiệu chỉnh và hệ số hiệu chỉnh.

Sửa đổi là giá trị của đại lượng cùng tên với giá trị đo, được cộng vào giá trị thu được trong quá trình đo, nhằm loại bỏ sai số hệ thống. Hiệu chỉnh về mặt số bằng với sai số hệ thống tuyệt đối, nhưng có dấu hiệu ngược lại. Các hiệu chỉnh được đưa ra dưới dạng đồ thị, bảng hoặc công thức.

Cũng có thể loại bỏ sai số đo hệ thống bằng cách nhân kết quả đo với hệ số hiệu chỉnh, do sai số hệ thống nhỏ nên thường có giá trị gần bằng một. Giả thiết rằng các hiệu chỉnh và hệ số hiệu chỉnh được xác định sơ bộ trong quá trình kiểm định các dụng cụ đo.

ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA ĐO LƯỜNG

Đặc trưng của chất lượng phép đo, phản ánh mức độ gần giống của kết quả đo với giá trị thực của giá trị đo. Kết quả đo càng ít sai lệch so với giá trị thực của đại lượng, tức là, sai số của nó càng nhỏ, thì T. càng cao và., Bất kể lỗi đó là hệ thống, ngẫu nhiên hay chứa cả hai thành phần (xem LỖI ĐO LƯỜNG). Đôi khi về số lượng. ước tính T. và. chỉ ra một lỗi, tuy nhiên, một lỗi ngược lại với độ chính xác và nó hợp lý hơn khi là một ước lượng của T. và. chỉ ra nghịch đảo của rel. lỗi (không tính đến dấu hiệu của nó). Ví dụ, nếu nó liên quan. sai số là ± 10-5, sau đó nó bằng 105.

Từ điển bách khoa vật lý. - M .: bách khoa toàn thư Liên Xô. Tổng biên tập A.M. Prokhorov. 1983 .

Xem "ĐỘ CHÍNH XÁC ĐO LƯỜNG" là gì trong các từ điển khác:

Độ chính xác của các phép đo- Chất lượng của phép đo, phản ánh độ gần của kết quả với giá trị thực của đại lượng đo Nguồn: GOST 24846 81: Đất. Phương pháp đo biến dạng của nền móng nhà và công trình ...

độ chính xác của các phép đo- - [L.G. Sumenko. Từ điển Anh Nga về Công nghệ Thông tin. Moscow: GP TsNIIS, 2003.] Các chủ đề công nghệ thông tin nói chung về độ chính xác của phép đo EN ...

Việc sử dụng cái gọi là dụng cụ đo lường không ngừng tăng lên cùng với sự phát triển của khoa học (Phép đo; Đơn vị đo lường là hệ thống tuyệt đối). Giờ đây nó không chỉ phụ thuộc vào sự chuẩn bị chu đáo của các dụng cụ mà còn phụ thuộc vào việc tìm ra các nguyên tắc đo lường mới. Vì thế … Từ điển Bách khoa toàn thư của F.A. Brockhaus và I.A. Efron

độ chính xác của các phép đo- xác minh. tin tưởng. thiết bị đang nói dối. xem thời gian hiển thị ... Từ điển lý tưởng của tiếng Nga

GOST R EN 306-2011: Bộ trao đổi nhiệt. Đo lường và Đo lường Độ chính xác trong xác định công suất- Thuật ngữ GOST R EN 306 2011: Bộ trao đổi nhiệt. Độ đo và độ chính xác của phép đo khi xác định công suất: 3.31 Độ lớn tác động: Là đại lượng không phải là đối tượng của phép đo nhưng có thể ảnh hưởng đến kết quả thu được. Các định nghĩa của thuật ngữ từ ... ... Sách tham khảo từ điển các thuật ngữ của tài liệu quy chuẩn và kỹ thuật

đo lường độ chính xác- độ chính xác của phép đo Một trong những đặc điểm của chất lượng đo, phản ánh mức độ gần bằng 0 của sai số kết quả đo. Ghi chú. Người ta tin rằng sai số đo càng nhỏ thì độ chính xác của nó càng lớn. [RMG 29 99] Các chủ đề về đo lường, ... ... Hướng dẫn của người phiên dịch kỹ thuật

sự chính xác- 3.1.1 Độ chính xác của thỏa thuận giữa kết quả đo và giá trị tham chiếu được chấp nhận Lưu ý Thuật ngữ "độ chính xác", khi nó đề cập đến một loạt các phép đo, bao gồm sự kết hợp của các thành phần ngẫu nhiên và một hệ thống tổng thể ... ... Sách tham khảo từ điển các thuật ngữ của tài liệu quy chuẩn và kỹ thuật

Phương tiện đo mức độ trùng khớp của số đọc của thiết bị đo với giá trị thực của giá trị đo. Chênh lệch càng nhỏ thì dụng cụ càng chính xác. Độ chính xác của một tiêu chuẩn hoặc thước đo được đặc trưng bởi một sai số hoặc mức độ ... ... Wikipedia

sự chính xác- Mức độ gần của kết quả đo với giá trị tham chiếu được chấp nhận. Ghi chú. Thuật ngữ "độ chính xác" khi nó đề cập đến một loạt các kết quả đo (kiểm tra) bao gồm sự kết hợp của các thành phần ngẫu nhiên và một hệ thống tổng thể ... ... Hướng dẫn của người phiên dịch kỹ thuật

độ chính xác của dụng cụ đo lường- độ chính xác Là đặc tính của chất lượng của dụng cụ đo lường, phản ánh mức độ sai số của nó gần bằng không. Ghi chú. Người ta tin rằng sai số càng nhỏ thì dụng cụ đo càng chính xác. [RMG 29 99] Các chủ đề về đo lường, các khái niệm cơ bản Từ đồng nghĩa độ chính xác ... Hướng dẫn của người phiên dịch kỹ thuật

Sách

Cơ sở vật lý của các phép đo trong nhà công nghệ. công nghiệp thực phẩm và hóa chất. Hướng dẫn học, Popov Gennady Vasilievich, Zemskov Yuri Petrovich, Kvashnin Boris Nikolaevich Loạt bài: Sách giáo khoa cho các trường đại học. Văn học đặc biệt Người đăng: Lan,
Cơ sở vật lý của phép đo trong công nghệ thực phẩm và công nghiệp hóa chất. Sách, Popov Gennady Vasilyevich, Zemskov Yuri Petrovich, Kvashnin Boris Nikolaevich, Sách hướng dẫn này cung cấp thông tin lý thuyết ngắn gọn về tính quy luật của phép đo, hệ thống đo lường, các yếu tố của bức tranh vật lý của thế giới, cũng như các nguyên tắc của phép đo dựa trên ... Loạt bài: Sách giáo khoa cho các trường đại học. Văn học đặc biệt Nhà xuất bản:

Các giá trị đo được không thể được xác định một cách chắc chắn tuyệt đối. Các thiết bị và hệ thống đo lường luôn có một số dung sai và nhiễu, được thể hiện bằng mức độ không chính xác. Ngoài ra, cần phải tính đến các tính năng của các thiết bị cụ thể.

Các thuật ngữ sau đây thường được sử dụng để chỉ độ không đảm bảo đo:

Lỗi- sai số giữa giá trị thực và giá trị đo được
Sự chính xác- phân tán ngẫu nhiên các giá trị đo được xung quanh giá trị trung bình của chúng
Sự cho phép- giá trị đo nhỏ nhất có thể phân biệt được

Những thuật ngữ này thường bị nhầm lẫn. Vì vậy, ở đây tôi muốn xem xét các khái niệm trên một cách chi tiết.

Đo lường không chính xác

Độ không đảm bảo đo có thể được phân loại thành sai số đo hệ thống và sai số đo ngẫu nhiên. Sai số hệ thống là do sai lệch trong cài đặt khuếch đại và không của thiết bị đo. Lỗi ngẫu nhiên là do nhiễu và / hoặc dòng điện.

Không chính xác và chính xác thường được coi là đồng nghĩa với nhau. Tuy nhiên, các thuật ngữ này có ý nghĩa hoàn toàn khác nhau. Sai số cho biết giá trị đo được gần với giá trị thực của nó như thế nào, tức là độ lệch giữa giá trị được đo và giá trị thực tế. Độ chính xác đề cập đến sự lan truyền ngẫu nhiên của các giá trị đo được.

Khi chúng ta thực hiện một số phép đo nhất định cho đến khi điện áp ổn định hoặc một số thông số khác, thì một số biến thể sẽ được quan sát trong các giá trị đo được. Điều này là do nhiễu nhiệt trong mạch đo của thiết bị đo và việc lắp đặt đo. Biểu đồ bên trái dưới đây cho thấy những thay đổi này.

Định nghĩa về sự không chắc chắn. Bên trái là một loạt các phép đo. Ở bên phải - các giá trị ở dạng biểu đồ.

thanh biểu đồ

Các giá trị đo được có thể được hiển thị dưới dạng biểu đồ cột như bên phải trong hình. Biểu đồ hình cột cho biết tần suất quan sát giá trị đo được. Điểm cao nhất trên biểu đồ, đây là giá trị đo được quan sát thường xuyên nhất, trong trường hợp phân bố đối xứng bằng giá trị trung bình (được hiển thị bằng đường màu xanh lam trong cả hai biểu đồ). Đường màu đen thể hiện giá trị thực của tham số. Sự khác biệt giữa giá trị đo được trung bình và giá trị thực là sai số. Chiều rộng của biểu đồ thanh hiển thị sự phân tán của các phép đo riêng lẻ. Sự phân tán của các phép đo này được gọi là độ chính xác.

Sử dụng các điều khoản phù hợp

Do đó, độ không chắc chắn và độ chính xác có những ý nghĩa khác nhau. Do đó, rất có thể phép đo rất chính xác, nhưng lại bị sai số. Hoặc ngược lại, với một sai số nhỏ, nhưng không chính xác. Nói chung, một phép đo được coi là hợp lệ nếu nó chính xác và có sai số nhỏ.

Lỗi

Sai số là một chỉ báo về tính đúng đắn của phép đo. Do thực tế là trong một phép đo, độ chính xác ảnh hưởng đến sai số, giá trị trung bình của loạt phép đo được tính đến.

Độ không đảm bảo đo của máy đo thường được cho bởi hai giá trị: độ không đảm bảo đo đọc và độ không đảm bảo đo toàn bộ. Hai đặc điểm này cùng nhau xác định độ không đảm bảo đo tổng thể. Các giá trị của sai số đo lường này được biểu thị bằng phần trăm hoặc bằng ppm (phần triệu, phần triệu) đối với tiêu chuẩn quốc gia hiện hành. 1% tương ứng với 10000 ppm.

Độ chính xác được cung cấp cho các dải nhiệt độ xác định và trong một khoảng thời gian xác định sau khi hiệu chuẩn. Xin lưu ý rằng trong các phạm vi khác nhau, có thể có các lỗi khác nhau.

Đọc lỗi

Dấu hiệu của độ lệch phần trăm mà không có thông số kỹ thuật thêm cũng áp dụng cho chỉ báo. Dung sai bộ chia điện áp, độ chính xác đạt được, và các phương sai đọc và số hóa tuyệt đối là những nguyên nhân gây ra lỗi này.

Đọc không chính xác 5% ở 70 V

Một vôn kế ghi 70,00 V và có thông số kỹ thuật là ± 5% số đọc sẽ có độ chính xác là ± 3,5 V (5% của 70 V). Điện áp thực tế sẽ nằm trong khoảng 66,5 đến 73,5 vôn.

Toàn bộ quy mô lỗi

Loại lỗi này là do sai số bù và sai số tuyến tính trong bộ khuếch đại. Đối với các thiết bị số hóa tín hiệu, có sự phi tuyến tính của chuyển đổi và lỗi ADC. Đặc tính này áp dụng cho toàn bộ dải đo đã sử dụng.

Vôn kế có thể có đặc tính thang đo 3%. Nếu chọn dải 100V (bằng toàn thang đo) trong quá trình đo, sai số là 3% của 100V = 3V bất kể điện áp đo được là bao nhiêu. Nếu giá trị đọc trong phạm vi này là 70 V, thì điện áp thực tế là từ 67 đến 73 vôn.

Độ chính xác quy mô 3% trên phạm vi 100 V

Rõ ràng là từ hình trên rằng loại dung sai này không phụ thuộc vào giá trị đọc. Với giá trị đọc 0 V, điện áp thực là từ -3 đến 3 vôn.

Quy mô sai số

Thông thường, đối với đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, sai số tỷ lệ được tính bằng chữ số thay vì phần trăm.

Đối với đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có màn hình 3 ½ chữ số (dải -1999 đến 1999), thông số kỹ thuật có thể chỉ ra “+ 2 chữ số”. Điều này có nghĩa là sai số của bài đọc là 2 đơn vị. Ví dụ: nếu chọn dải 20 vôn (± 19,99), thì sai số của thang đo là ± 0,02 V. Màn hình hiển thị 10,00 và giá trị thực sẽ nằm trong khoảng 9,98 đến 10,02 vôn.

Tính toán độ không đảm bảo đo

Các thông số kỹ thuật đọc và dung sai thang đo cùng nhau xác định độ không đảm bảo đo tổng của thiết bị. Phép tính dưới đây sử dụng các giá trị tương tự như trong các ví dụ trên:

Độ chính xác: ± 5% giá trị đọc (3% nhịp)

Phạm vi: 100V

Đọc: 70 V

Tổng sai số đo được tính như sau:

Trong trường hợp này, tổng sai số là ± 6,5V. Giá trị thực nằm trong khoảng 63,5 đến 76,5 vôn. Hình dưới đây cho thấy điều này bằng đồ thị.

Tổng độ chính xác đối với độ không chính xác là 5% và 3% của thang đo đối với phạm vi 100 V và đọc 70 V

Tỷ lệ phần trăm lỗi là tỷ lệ lỗi so với đọc. Đối với trường hợp của chúng tôi:

Con số

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể được chỉ định là “± 2.0% số đọc, + 4 chữ số”. Điều này có nghĩa là 4 chữ số phải được thêm vào lỗi đọc 2%. Ví dụ, hãy xem xét lại màn hình kỹ thuật số 3½ chữ số. Nó hiển thị 5,00V cho dải 20V đã chọn. 2% giá trị đọc sẽ có nghĩa là sai số 0,1V. Thêm vào đó là độ không đảm bảo đo (= 0,04V). Do đó, tổng sai số là 0,14 V. Giá trị thực phải nằm trong khoảng 4,86 đến 5,14 vôn.

Tổng số lỗi

Thông thường, chỉ tính đến sai số của dụng cụ đo. Ngoài ra, cần tính đến sai số của các dụng cụ đo nếu chúng được sử dụng. Dưới đây là một số ví dụ:

Tăng độ không chắc chắn khi sử dụng đầu dò 1:10

Nếu đầu dò 1:10 được sử dụng trong quá trình đo, thì không chỉ cần tính đến sai số đo của thiết bị. Độ chính xác cũng bị ảnh hưởng bởi trở kháng đầu vào của thiết bị đang được sử dụng và điện trở của đầu dò, cùng tạo nên bộ chia điện áp.

Hình trên được hiển thị bằng sơ đồ với một đầu dò 1: 1 được kết nối với nó. Nếu chúng ta coi đầu dò này là lý tưởng (không có điện trở kết nối), thì điện áp đặt vào được chuyển trực tiếp đến đầu vào của máy hiện sóng. Sai số đo hiện nay chỉ được xác định bởi độ lệch cho phép của bộ suy hao, bộ khuếch đại và các mạch tham gia vào quá trình xử lý tín hiệu tiếp theo do nhà sản xuất thiết bị đặt ra. (Lỗi cũng bị ảnh hưởng bởi điện trở của kết nối, tạo thành điện trở bên trong. Nó được bao gồm trong các dung sai được chỉ định).

Hình dưới đây cho thấy cùng một máy hiện sóng, nhưng bây giờ một đầu dò 1:10 được kết nối với đầu vào. Đầu dò này có điện trở mối nối bên trong và cùng với điện trở đầu vào của máy hiện sóng, tạo thành một bộ chia điện áp. Khả năng chịu đựng của các điện trở trong bộ phân áp là nguyên nhân gây ra lỗi của chính nó.

Một đầu dò 1:10 được kết nối với một máy hiện sóng tạo ra sự không chắc chắn bổ sung

Dung sai cho trở kháng đầu vào của máy hiện sóng có thể được tìm thấy trong thông số kỹ thuật của nó. Không phải lúc nào cũng đưa ra dung sai cho điện trở của kết nối đầu dò. Tuy nhiên, độ chính xác của hệ thống được công bố bởi nhà sản xuất đầu dò máy hiện sóng cụ thể cho một loại máy hiện sóng cụ thể. Nếu đầu dò được sử dụng với một loại máy hiện sóng khác với loại được khuyến nghị, thì độ không đảm bảo đo sẽ trở nên không xác định. Điều này luôn luôn nên được tránh.

Giả sử máy hiện sóng của bạn có dung sai 1,5% và bạn đang sử dụng đầu dò 1:10 với lỗi hệ thống 2,5%. Hai đặc điểm này có thể được nhân lên để thu được tổng sai số đọc của đồng hồ:

Đây là tổng sai số của hệ thống đo, là sai số của phép đọc thiết bị, là sai số của đầu dò được kết nối với máy hiện sóng loại phù hợp.

Các phép đo điện trở Shunt

Một điện trở shunt bên ngoài thường được sử dụng khi đo dòng điện. Shunt có một số dung sai ảnh hưởng đến phép đo.

Dung sai được chỉ định cho điện trở shunt ảnh hưởng đến lỗi đọc. Để tìm sai số tổng, độ lệch shunt cho phép và sai số đọc đồng hồ được nhân lên:

Trong ví dụ này, tổng lỗi đọc là 3,53%.

Điện trở shunt phụ thuộc vào nhiệt độ. Giá trị điện trở được xác định cho một nhiệt độ nhất định. Sự phụ thuộc vào nhiệt độ thường được biểu thị dưới dạng.

Ví dụ, hãy tính giá trị điện trở cho nhiệt độ môi trường xung quanh. Shunt có các đặc điểm: Om(tương ứng) và sự phụ thuộc nhiệt độ .

Dòng điện chạy qua shunt làm tiêu hao năng lượng trong shunt, dẫn đến tăng nhiệt độ và do đó, làm thay đổi giá trị điện trở. Sự thay đổi giá trị điện trở với dòng điện phụ thuộc vào một số yếu tố. Để thực hiện một phép đo rất chính xác, cần phải hiệu chỉnh shunt về độ lệch điện trở và các điều kiện môi trường xung quanh nơi các phép đo được thực hiện.

Sự chính xác

Kỳ hạn sự chính xácđược sử dụng để thể hiện tính ngẫu nhiên của một sai số đo lường. Bản chất ngẫu nhiên của độ lệch trong các giá trị đo được trong hầu hết các trường hợp là bản chất nhiệt. Do tính chất ngẫu nhiên của nhiễu này, không thể lấy sai số tuyệt đối. Độ chính xác chỉ được cung cấp bởi xác suất mà giá trị đo được nằm trong các giới hạn nhất định.

Phân phối Gaussian

Tiếng ồn nhiệt có một Gaussian, hoặc, như họ nói, phân phối bình thường... Nó được mô tả bằng biểu thức sau:

Đây là giá trị trung bình, hiển thị phương sai và tương ứng với tín hiệu nhiễu. Hàm cung cấp một đường cong phân phối xác suất như thể hiện trong hình bên dưới, trong đó giá trị trung bình và biên độ hiệu dụng của nhiễu.

và

Bảng hiển thị cơ hội nhận được các giá trị trong giới hạn đã chỉ định.

Như bạn có thể thấy, xác suất giá trị đo được nằm trong phạm vi ± bằng.

Tăng độ chính xác

Độ chính xác có thể được cải thiện bằng cách lấy mẫu quá mức (thay đổi tốc độ lấy mẫu) hoặc lọc. Các phép đo riêng lẻ được tính trung bình, do đó tiếng ồn được giảm đáng kể. Sự lan truyền của các giá trị đo được cũng giảm. Khi sử dụng quá trình lấy mẫu hoặc lọc, bạn phải lưu ý rằng điều này có thể dẫn đến giảm thông lượng.

Sự cho phép

Quyền, hoặc, như họ nói, nghị quyết của hệ thống đo là đại lượng nhỏ nhất có thể đo được. Việc xác định độ phân giải của thiết bị không liên quan đến độ chính xác của phép đo.

Hệ thống đo lường kỹ thuật số

Hệ thống kỹ thuật số chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số tương đương bằng bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số. Sự khác biệt giữa hai giá trị, nghĩa là, độ phân giải, luôn là một bit. Hoặc, trong trường hợp đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, nó là một chữ số.

Cũng có thể biểu diễn độ phân giải dưới dạng các đơn vị khác với bit. Ví dụ, hãy xem xét có một bộ ADC 8-bit. Độ nhạy dọc được đặt thành 100 mV / div và số lượng phân chia là 8, toàn bộ phạm vi như vậy 800 mV... 8 bit được biểu diễn 2 8 =256 những nghĩa khác nhau. Độ phân giải tính bằng vôn sau đó là 800 mV / 256 = 3125 mV.

Hệ thống đo tương tự

Trong trường hợp của một công cụ tương tự, nơi giá trị đo được hiển thị bằng cơ học, như trong đồng hồ quay số, rất khó để có được một con số chính xác cho độ phân giải. Đầu tiên, độ phân giải bị giới hạn bởi độ trễ cơ học gây ra bởi ma sát của cơ cấu con trỏ. Mặt khác, độ phân giải được xác định bởi người quan sát đưa ra đánh giá chủ quan của mình.

Sai số của phương tiện đo phản ánh sự không hoàn hảo của phương tiện đo và phát sinh do nhiều nguyên nhân, đó là: sự không hoàn hảo về thiết kế, vật liệu và công nghệ chế tạo, tay nghề không đạt yêu cầu, lỗi hiệu chuẩn, v.v.

Lỗi dụng cụđặc trưng cho sự khác biệt của các số đọc của nó so với giá trị thực hoặc giá trị thực của giá trị đo được. Lỗi đầu dòđược xác định bởi sự khác biệt giữa các đặc tính chuyển đổi danh nghĩa (tức là do bộ chuyển đổi) hoặc hệ số chuyển đổi so với giá trị thực của chúng.

Đo lỗiđặc trưng cho sự khác biệt giữa giá trị danh nghĩa của thước đo và giá trị thực của giá trị được tái tạo bởi nó. Đối với một đại lượng đo nhiều giá trị, sai số tại một chỉ báo nhất định được xác định là sự khác biệt giữa chỉ thị và 1 giá trị thực của đại lượng được đo. Giá trị danh nghĩa của thước đo là giá trị của một đại lượng vật lý nhất định được ghi trên thước đo (hoặc trên vỏ của nó). Định nghĩa này chủ yếu đề cập đến các biện pháp rõ ràng. Đối với các thước đo đa giá trị và kho lưu trữ thước đo, đây là "đọc số đo", có nghĩa là giá trị của đại lượng được tái tạo bởi thước đo, được thiết lập bằng cách đọc. Sự thay đổi trong số đọc - sự khác biệt lớn nhất giữa các số đọc thu được từ nhiều phép đo lặp lại có cùng giá trị.

Theo cách diễn đạt, các lỗi được phân biệt:

- lỗi công cụ tuyệt đối- sự khác biệt giữa số đọc của công cụ x p và giá trị thực NS giá trị đo: A = x p - NS.

- lỗi tương đối của thiết bị - Tỷ số giữa sai số tuyệt đối của thiết bị với giá trị thực (thực) của giá trị đo được: ồ hoặc theo tỷ lệ phần trăm 100delta / x, trong đó nếu x >> đồng bằng, sau đó thay vì NS với mức độ chính xác vừa đủ, bạn có thể sử dụng x P.

- giảm lỗi của thiết bị- tỷ lệ phần trăm giữa sai số tuyệt đối của thiết bị với giá trị chuẩn hóa: D = 100 / xnorm.

Theo GOST 8.401-80, giá trị chuẩn hóa NS n được lấy bằng:

Các giới hạn đo lớn hơn hoặc môđun lớn hơn của các giới hạn đo đối với SI có thang đo thống nhất hoặc theo luật lũy thừa, nếu vạch 0 nằm ở cạnh hoặc ngoài phạm vi đo;

Tổng số học của các môđun của các giới hạn đo, nếu vạch 0 nằm trong phạm vi đo;

Giá trị danh định quy định đối với dụng cụ đo bằng giá trị danh định quy định của giá trị đo;

Toàn bộ chiều dài của thang đo đối với các dụng cụ có thang đo không đồng đều đáng kể, trong khi sai số tuyệt đối cũng được biểu thị bằng đơn vị độ dài.

Trong tất cả các trường hợp khác, giá trị chuẩn hóa được thiết lập bởi các tiêu chuẩn cho các loại SI tương ứng.

Đối với đầu dò, việc xác định sai số tuyệt đối và tương đối có phần khó khăn hơn. Chúng được xác định bởi đầu vào D vào và đầu ra D ra và đặc trưng cho sự khác biệt trong các đặc điểm thực của chuyển đổi y = f (x) từ danh nghĩa y n = F H (x) .

Cơm. Hình thành lỗi chuyển đổi

Để ước tính lỗi đầu ra, các giá trị được tìm thấy tại và u nở một giá trị nhất định NS. Sau đó, D out = y - y n, và sai số tương đối A = D out / y p. Tại lối vào D trong = x n- NS;ở đâu x n= F H-] (y)được xác định thông qua giá trị y P và hàm ngược F H, I E. x n - giá trị này NS, mà, với một đặc tính danh nghĩa, sẽ cung cấp giá trị đầu vào y p A =Д вх / х - lỗi tương đối.

Người ta đã lưu ý rằng, tùy thuộc vào điều kiện sử dụng SI, các sai số được chia thành chính (trong điều kiện bình thường) và bổ sung (trong điều kiện vận hành).

Tùy thuộc vào hoạt động của giá trị đo theo thời gian, các lỗi tĩnh và động được phân biệt, cũng như lỗi trong chế độ động. Sai số tĩnh của SI (A st) là sai số của SI được sử dụng để đo một giá trị không đổi (ví dụ, biên độ của tín hiệu tuần hoàn). Sai số trong chế độ động (A din p) là sai số của SI được sử dụng để đo một biến trong thời gian.

Độ chính xác của phép đo các đại lượng là khả năng hợp lý hóa sự tồn tại của một người và môi trường của anh ta. Sẽ không thể tưởng tượng được một cuộc sống mà trong đó không có những khái niệm quen thuộc và được chấp thuận về thời gian, độ dài hay khối lượng đối với tất cả chúng ta. Tuy nhiên, ngoài việc các em cần xác định được chúng thì việc học cách xác định và tính toán khoảng cách và đoạn thẳng, trọng lượng, tốc độ chuyển động của vật, quá trình của các khoảng thời gian cũng không kém phần quan trọng. Trải qua lịch sử hàng nghìn năm tồn tại, nhân loại đã tiếp thu được nhiều tri thức vô giá và đã hệ thống hóa nó thành các ngành khoa học riêng biệt.

Khái niệm và chỉ định - khái niệm cơ bản về đo lường

Đo lường là một nghiên cứu giúp bạn hiểu được phép đo các đại lượng khác nhau. Nó giúp chúng ta có thể hiểu được thước đo, sự thống nhất và tiêu chuẩn hóa các đại lượng là gì, xác định các khái niệm như độ chính xác của phép đo, sai số, giới thiệu nhiều loại công cụ và dụng cụ đo lường.

Quá trình đo liên quan đến việc xác định dữ liệu liên quan đến một đại lượng cụ thể thông qua các thí nghiệm, cũng như mối tương quan sau đó của các giá trị thu được với các tiêu chuẩn và đơn vị được chấp nhận chung. Do đó, chúng ta có thể giả định rằng độ chính xác của phép đo phụ thuộc trực tiếp vào mức độ gần của dữ liệu thu được từ kết quả thí nghiệm với các giá trị thực của đại lượng, về nguyên tắc, không thể tranh cãi và là một tiên đề.

Không chính xác tuyệt đối

Các nhà khoa học cho rằng hầu như không thể đo lường bất cứ thứ gì một cách chính xác tuyệt đối. Thực tế là có quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xác định giá trị, không phụ thuộc vào hành động của con người. Về vấn đề này, đo lường thừa nhận khả năng tồn tại sai số, là những sai số không chính xác thu được trong quá trình đo lường, cũng như một loại chỉ báo cho thấy sự sai lệch so với sự thật và chuẩn mực được chấp nhận chung.

Sai số có thể là hệ thống hoặc ngẫu nhiên. Trên thực tế, không thể loại trừ yếu tố đầu tiên trong quá trình thử nghiệm, bởi vì đây là yếu tố sẽ làm sai lệch kết quả mọi lúc, nhưng một lỗi ngẫu nhiên có thể là kết quả của sai số tổng thể hoặc tính không chính xác của hoạt động phân tích.

Cũng có thể giảm xác suất sai số bằng cách sử dụng các phương pháp và công cụ tiên tiến hơn, giảm thiểu ảnh hưởng của các tác động bên ngoài trong quá trình xác định giá trị bằng thực nghiệm. Một ví dụ cơ bản về việc giảm sai số có thể được coi là việc sử dụng đồng hồ, nếu thời gian được đo không phải bằng giờ và phút, mà bằng phần nhỏ của giây, mà đồng hồ bấm giờ điện tử cho phép.

Đo bảy lần ...

Nhu cầu có được kiến thức chính xác tuyệt đối về các giá trị là do khả năng thích ứng cao của thế giới hiện đại. Nếu món đồ nội thất đầu tiên là một chiếc ghế ngồi trong nhà vệ sinh được dệt kim thô, các chi tiết của chúng được cắt bằng mắt, thì các công nghệ hiện tại giúp tạo ra các phần tử của cùng một chiếc ghế đẩu với sai số lên đến một milimet. Có lẽ những giá trị siêu nhỏ như vậy hoàn toàn không quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của con người, nhưng khi độ chính xác của phép đo liên quan đến khoa học, y học, sản xuất thì nó lại trở thành yếu tố quyết định sự thành công của một doanh nghiệp.

Nếu bạn nhìn kỹ, thì mỗi người trong nhà đều có những dụng cụ đo lường đơn giản nhất. Các ví dụ cơ bản về những điều này là thước dây xây dựng, thước kẻ, cân nhà bếp hoặc sàn nhà, thước đo, đồng hồ đo điện, nước, khí, các loại đồng hồ đo thời gian, nhiệt kế và nhiệt kế. Sau đó có thể được sử dụng để chứng minh một lần nữa các phương pháp và độ chính xác của phép đo. Vì vậy, một thông thường được lắp đặt trong phòng để xác định nhiệt độ không khí trong phòng có thang chia độ mười, trong khi nhiệt kế thủy ngân, được thiết kế để đo nhiệt độ cơ thể của một người, được chia thành một phần mười độ. , giúp giảm thiểu khả năng xảy ra sai sót trong quá trình thu thập tiền sử của bệnh nhân ...

Chiều dài là gì và làm thế nào để đo nó?

Một trong những kích thước dễ nhận biết và xác định nhất là chiều dài. Có thể, ban đầu một người đo khoảng cách với sự trợ giúp của các bước, nhưng bây giờ các đơn vị đo khoảng cách đã được chuẩn hóa. Tiêu chuẩn thế giới là một hệ mét, trong đó giá trị cao nhất được đo bằng km, được chia theo quy ước thành mét, cm và milimét. Ngoài ra còn có các giá trị trung gian (decimet, micromet), nhưng chúng thường chỉ được sử dụng trong các lĩnh vực chuyên môn cao.

Để xác định độ dài, cần phải chọn một đoạn cụ thể sẽ có điểm đầu và điểm cuối (điểm A và điểm B), và do đó độ dài là giá trị của khoảng cách lớn nhất trên mặt phẳng giữa các điểm này. Để đo chiều dài, nhiều loại dụng cụ đã được tạo ra, từ những dụng cụ cơ bản, chẳng hạn như centimet và thước, đến thiết bị điều khiển và đo lường có độ chính xác cao với sai số tối thiểu.

Thiết bị đo chiều dài gia đình

Không chắc một người bình thường sẽ cần đo quãng đường dài, mỗi người trong chúng ta đều biết xấp xỉ độ dài các tuyến đường của mình, những dữ liệu đó có thể được làm rõ bằng cách sử dụng đồng hồ đo tốc độ ô tô, máy đếm bước đi thể thao-du lịch hoặc thậm chí sử dụng điện thoại thông minh bằng cách tải xuống chương trình vào nó.

Nhà cửa thường được sử dụng nhiều hơn để xây dựng và cải tạo. Băng keo xây dựng là thứ mà bất kỳ người đàn ông nào cũng có trong tủ. Nó là một băng kim loại có thang đo được áp dụng cho một hoặc cả hai mặt của nó từ 0 đến 3, 5, 7,5, 30 mét với các vạch chia cm và milimét bổ sung. Một giải pháp thay thế cho một thước dây đơn giản là bạn có thể tính khoảng cách lên đến 250 m, ngoài ra, việc đo chiều dài bằng thước dây rất dễ thực hiện ngay cả khi một mình. Ngoài ra còn có các mô hình hiển thị diện tích và thể tích của một căn phòng.

Calipers

Đo bằng thước cặp sẽ cho kết quả chính xác nhất. Đây là một thiết bị được sử dụng trong công nghiệp và cung cấp khả năng tìm ra giá trị tuyến tính của các bộ phận có kích thước từ 0,1 mm đến 15 cm với sai số tối thiểu. Để xác định mức độ gần của thang đo với giá trị thực, bạn có thể sử dụng các phương pháp so sánh như vậy - so sánh với một dụng cụ đã được thử nghiệm hoặc với một bộ phận đã hoàn thiện có kích thước phù hợp.

Có một số loại thiết bị này, nguyên lý hoạt động của chúng tương tự nhau, chúng khác nhau về độ dài của thang đo milimét và cơ chế thực hiện phép đo. Khó làm việc nhất với một thước cặp vernier, nhưng tùy chọn này giúp giảm thiểu sai số hệ thống. Trong một thiết bị có mặt đồng hồ hoặc màn hình kỹ thuật số, các phép đo được thực hiện bằng điện tử và nếu thiết bị có chất lượng phù hợp, thì kết quả của nó sẽ thu được với xác suất cao.

Công nghệ phức tạp

Thậm chí những máy tính phức tạp hơn còn là thiết bị đo đạc được sử dụng trong các doanh nghiệp công nghiệp và các tổ chức liên quan đến việc lắp đặt đường dây điện, lắp đặt cáp truyền hình, điện thoại và Internet. Kỹ thuật này đối phó với một số chức năng cùng một lúc. Nhiệm vụ chính là đo chiều dài của dây cáp, tuy nhiên, trên đường đi, thiết bị có thể để lộ lỗi hoạt động của dây, chỉ ra nơi mất điện, điều này giảm thiểu đáng kể tiền bạc và thời gian cần thiết để thực hiện công việc sửa chữa.

Có nhiều loại dụng cụ đo lường khác nhau. Cơ bản nhất là cài đặt thủ công với máy đo chiều dài cáp, các tùy chọn phức tạp hơn có thể tính toán không chỉ chiều dài của dây mà còn đo được các cuộn vải, giấy và các loại dây khác nhau. Ngoài thực tế là việc sử dụng chúng được khuyến khích trên các dây chuyền sản xuất, việc giới thiệu các thiết bị này đang lan rộng trong các nhà kho và các cửa hàng bán lẻ lớn.

Làm thế nào để đón nhận sự bao la

Việc đo thời gian cũng là một công việc phức tạp và quan trọng. Trong các tình huống cuộc sống, ít người chú ý đến thực tế là đồng hồ cá nhân có thể nhanh chóng hoặc tụt hậu so với tiêu chuẩn thường được chấp nhận trong vài phút. Tuy nhiên, các tổ chức và doanh nghiệp nhà nước không thể có được sự tự do như vậy, và do đó họ so sánh thời gian với các chỉ số trong các cơ quan nhà nước, do đó, được hướng dẫn bởi dữ liệu thu được bằng vệ tinh.

Cần lưu ý rằng khái niệm thời gian chính xác như vậy là khá tùy tiện. Múi giờ mà hành tinh được phân chia có bản chất khách quan và phụ thuộc trực tiếp vào biên giới của các bang, và đôi khi tùy thuộc vào ý chí chính trị của chính phủ các quốc gia khác nhau.

Thể loại

Lựa chọn của người biên tập