Определения
Измерение - это физический эксперимент, в процессе которого получается измерительная информация.
Погрешность - отклонение результата измерения от истинного значения.
По форме выражения погрешности делятся на три вида:
абсолютная;
относительная;
приведенная.
Абсолютная погрешность - разность между показанием средства измерения X и истинным значением измеряемой величины ХИ.
Абсолютная погрешность имеет размерность измеряемой величины.
Относительная погрешность δ равна отношению абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины и обычно выражается в процентах.
Приведенная погрешность γ равна отношению абсолютной погрешности к нормирующему значению измеряемой величины ХН:
Приведенная погрешность γ обычно выражается в процентах. ХН берется равным верхнему пределу измерений (если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы) или равным арифметической сумме конечных значений диапазона измерений (если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений).
Значения абсолютной, относительной и приведенной погрешностей используются для нормирования средств измерений.
Средства измерения - это специальные технические изделия, предназначенные для измерения различных величин с нормированными погрешностями.
Рис.1. Схема измерений.
ОИ - объект измерений;
СИ - средство измерения;
Хи - истинное значение измеряемой величины;
х - приближенное значение измеряемой величины
∆х - погрешность измерения (в данном случае абсолютная).
Классификация средств измерений
По функциональному назначению средства измерения делятся на 4 группы:
меры;
измерительные приборы;
измерительные преобразователи;
комплексные измерительные системы.
Мера - средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера с определенной точностью.
Требование к мерам - сохранение долговременной стабильности.
Эталоны - это меры, имеющие наивысшую точность, достигаемую на данном этапе развития науки и техники. Предназначены для хранения единицы измерения.
Рис.2. Классификация средств измерений.
СИ - средство измерений;
МОТ - меры ограниченной точности;
КИС - комплексные измерительные системы;
ИУ - измерительные установки;
ИИС - информационно-измерительные системы.
Меры ограниченной точности предназначены для передачи единицы измерения в процессе поверки и градуировки средств измерений (образцовые меры) и для выполнения измерений по методу сравнения (рабочие меры).
Измерительные приборы - средства измерения, у которых выходная величина представляется в форме, удобной для наблюдения.
Измерительные преобразователи - это средства измерения, у которых есть входные и выходные величины, между ними имеется строго определенная функциональная зависимость. Предназначены для преобразования измеряемой величины во вспомогательную, более удобную для передачи и измерения. Выходная величина не наблюдается.
Комплексные измерительные системы делятся на измерительные установки (ИУ) и информационно-измерительные системы (ИИС).
ИУ - это совокупность функционально объединенных средств измерения, предназначенных для решения определенной измерительной задачи.
ИИС - сложные автоматически действующие измерительные устройства, выполняющие измерения большого количества величин и их обработки по определенной программе. Предназначены для автоматизации измерений.