CЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Метрология ионизирующих излучений»
Тема: Классификация и характеристика измерений. Погрешности измерений
Выполнил:
Студент заочного отделения
Факультета ЯХТ
Д-35б
Бурак А.В.
Севастополь
2007
ПЛАН
Введение
1.Классификация и характеристика измерений
1.1.Процессы сопутствующие измерениям
1.2.Классификация измерений
1.3.Средства измерения
2. Погрешности измерений
Заключение
Литература
Введение
В данной работе рассмотрена классификация измерений и дана их краткая характеристика. Измерение- совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой величины в принятых единицах измерения. Различают прямые измерения (например, измерение длины проградуированной линейкой) и косвенные измерения, основанные на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами. К методам измерения относятся: метод непосредственной оценки, метод сравнения с мерой (компенсационный), нулевой. Вторая часть работы посвящена погрешностям измерения. Погрешности измерений (ошибки измерений) - отклонения результатов измерений от истинных значений измеряемой величины. Систематические погрешности обусловлены в основном погрешностями средств измерений и несовершенством методов, случайные - неконтролируемыми изменениями условий измерений, промахи - неисправностью средств измерений. Видами погрешностей являются абсолютная и относительная. Разность чисел х-а, где а - данное число, которое рассматривается как приближенное значение некоторой величины, точное значение которой равно х называется абсолютной погрешностью. Отношение х-а к а - относительной погрешностью числа а. При оценке погрешностей измерений производится математическая отборка наблюдений, которая подразумевает применение к результатам наблюдений методов теории вероятностей и математической статистики для выводов об истинных значениях искомых величин. Измерения проводятся с помощью технических средств измерений. Погрешности средств измерений - отклонения метрологических свойств или параметров средств измерений от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений (создающие т. н. инструментальные ошибки измерений).
1.Классификация и характеристика измерений
1.1 Процессы сопутствующие измерениям
Измерительной информацией является информация о значениях величины. Результатом измерения является количественная характеристика в виде именного числа. Основной характеристикой процесса измерения является точность, которая характеризуется погрешностью измерения и вероятностью.
Для более четкого представления особенностей процесса измерения рассмотрим основные особенности близких к нему информационных процессов – контроля и счета.
Контролем называется процесс установления соответствия между состояниями, свойствами объекта контроля и заранее заданной нормой путем восприятия контролируемых величин, сопоставления их с уставками и формирования суждения, вывода. Контролю подвергается физическая величина или состояние объекта. Результатом контроля является качественная характеристика – суждение, вывод о нахождении объекта контроля в норме или вне нормы. Основной характеристикой процесса контроля является достоверность контроля, которая численно выражается вероятностью правильного суждения, вывода.
Счетом называется процесс определения числового значения дискретной величины или количества предметов в данной совокупности. Результатом счета является неименованное число, число предметов в данной совокупности, не имеющих строго одинаковых параметров.
Сходства и различия контроля и измерения.
Возникает вопрос, какой из процессов – измерение или контроль- являются более общими или более сложными, контроль включает измерение или измерение включает контроль? Процессы измерения и контроля близки по своей информационной сущности, содержат ряд общих операций, например, сравнение, могут иметь одинаковые объекты, тесно связаны между собой, дополняют друг друга. Контролю иногда предшествует измерение, и такой процесс называют цифровым контролем. Измерению часто предшествует контроль, например определение полярности и выбор предела измерения являются собственно контрольными операциями и в автоматических и цифровых приборах они предшествуют измерению. Однако контроль и измерение во многом существенно различны – результатом измерения является количественная характеристика, а результатом контроля – качественная, измерение осуществляется в широком диапазоне значений измеряемой величины, а контроль – в пределах небольшого числа возможных состояний.
1.2 Классификация измерений
По способу получения значения измеряемой величины.
По способу получения числового значения искомой величины измерения можно подразделить на два вида: прямые и косвенные.
При прямых измерениях результат получается непосредственно из опытных данных в тех же единицах, что и измеряемая величина. Примером прямого измерения можно считать измерение длины проградуированной линейкой. Инструментальные ошибки при наблюдениях и измерениях обусловлены отличиями реального инструмента от "идеального", представляемого схемой, а также неточностью установки инструмента в рабочем положении. Учет инструментальных ошибок необходим при точных, например, астрономических измерениях.
К косвенным относятся измерения, результат которых получается на основании прямых измерений нескольких других величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью. Или - косвенные измерения основаны на известной зависимости между искомой величиной и непосредственно измеряемыми величинами. Примером косвенных измерений служит определение расхода жидкости и газа по перепаду давления в сужающем устройстве.
По методу измерения.
Существуют следующие методы измерений:
1) метод непосредственной оценки, в котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по отчетному устройству измерительного прибора прямого действия;
2) метод сравнения с мерой, или компенсационный, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой меры;
3) нулевой метод, в котором эффект действия измеряемой величины полностью уравновешивается эффектом известной величины так, что в результате х взаимодействие сводится к нулю.
Измерения проводятся с помощью технических средств измерений.
1.3 Средства измерения
Основные виды средств измерений следующие:
- мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, например, мера массы – гиря;
- измерительный прибор –это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором. Показания измерительного прибора могут быть представлены в аналоговой или цифровой форме. В показывающих приборах производится только отсчитывание показаний, в регистрирующих приборах осуществляется запись показаний в форме диаграммы и печатание в цифровой форме. В интегрирующих измерительных приборах измеряемая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной.
- измерительный преобразователь –это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не подающейся непосредственному восприятию оператором. Измерительные преобразователи в зависимости от их назначения подразделяются на первичные, промежуточные, передающие, масштабные и другие.
- первичный измерительный преобразователь – это преобразователь, к которому подведена измеряемая величина. Передающий измерительный преобразователь предназначен для дистанционной передачи сигнала измерительной информации, масштабный измерительный преобразователь – для изменения измеряемой величины в заданное число раз.
- измерительное устройство – это средство измерений, состоящее из измерительных приборов и измерительных преобразователей. В зависимости от назначения измерительные устройства подразделяются на первичные и вторичные. Под первичным измерительным устройством понимают средство измерений, к которому подведена измеряемая величина. Вторичными измерительными устройствами (вторичными приборами) называют средства измерений, которое предназначены для работы в комплекте с первичными измерительными устройствами.
Первичные измерительные устройства часто называют датчиками. Датчик прибора для измерений той или иной величины – это конструктивная совокупность ряда измерительных преобразователей, размещенных непосредственно у объекта измерения.
- измерительные информационные системы – это измерительное устройство, которое осуществляет многоканальное измерение и обработку информации по некоторому заданному алгоритму.
В зависимости от назначения средства измерений подразделяются на три категории:
1) рабочие меры, измерительные приборы и преобразователи;
2) образцовые меры, измерительные приборы и преобразователи;
3) эталоны.
Рабочие средства измерений применяют для измерений в производственных и лабораторных условиях. Образцовые средства измерений предназначены для проверки рабочих средств измерений. Эталоны предназначены для хранения единиц измерений и проверки мер, приборов и преобразователей высшего разряда точности.
2. Погрешности измерений
При измерении любой величины, как бы тщательно мы ни производили измерения, не представляется возможным получить свободный от искажения результат. Причины эти искажений могут быть различны. Поэтому качество передачи информации и качество результатов измерений принято характеризовать размером допущенных погрешностей.