ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

کار خوببه سایت">

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

معرفی

کل تاریخ بشر با استفاده از اندازه گیری ها همراه بوده و هست: بدون آن ها هیچ کشف یا اختراع علمی واحدی امکان پذیر نیست. همچنین M.V. لومونوسوف می‌نویسد: «اندازه‌گیری از طریق هندسه، گذر از مکانیک، نگاه کردن از طریق اپتیک». اندازه گیری ها منبع دانش علمی ما هستند. "در فیزیک فقط چیزی است که می توان اندازه گیری کرد" (ماکس پلانک).

تولید محصولات صنعتی همراه است تعداد زیادیانواع اندازه گیری ها از طریق اندازه گیری ها، انطباق قطعات و محصولات تولیدی به طور کلی با الزامات تعیین می شود مستندات طراحی. تخمین زده می شود که سهم هزینه های تجهیزات اندازه گیری حداقل 15 درصد هزینه تجهیزات در مهندسی مکانیک و بیش از 25 درصد در صنایع رادیو الکترونیک، هواپیماسازی، شیمیایی و برخی صنایع دیگر باشد.

بهبود کیفیت محصول تا حد زیادی به دلیل سازماندهی خدمات اندازه گیری شرکت است. مدیریت این یا آن فرآیند بدون نظارت بر شاخص های آن غیرممکن است.

بهبود در فن آوری اندازه گیری، که در افزایش دقت اندازه گیری و ایجاد روش ها و ابزارهای جدید آشکار می شود، به دستاوردهای جدید در علم کمک می کند.

به عنوان مثال، افزایش دقت توزین با یک علامت منجر به کشف در 1892-1984 شد. گاز آرگون جدید، که قبلاً به دلیل اندازه گیری های نادرست، قابل تشخیص نبود. معرفی میکروسکوپ به عمل تجربی فرصت های استثنایی برای مطالعه میکروارگانیسم ها ایجاد کرد و منجر به ایجاد میکروبیولوژی شد. اغلب نیاز به مطالعه پدیده های خاص، ایجاد تجهیزات جدید و پیشرفته تر را ضروری می کند. اکتشافات جدید در علم به نوبه خود منجر به پیشرفت در تکنیک های اندازه گیری و همچنین ایجاد ابزارهای جدید می شود.

اولین تلاش برای تحقیق کمی پدیده های الکتریکیدر طبیعت نیاز به ایجاد ابزارهای اندازه گیری ویژه برای این منظور بود. در سال 1744 M.I. لومونوسوف این ایده قابل توجه را بیان کرد که "الکتریسیته را می توان سنجید". به همین منظور وی به همراه گ.و. ریچمن اولین ابزار اندازه گیری الکتریکی جهان - "اشاره گر نیروی الکتریکی"، که دارای نشانگر و مقیاس بود.

متعاقباً، با توسعه تئوری الکتریسیته، قوانین جدیدی کشف شد که بر اساس آنها روش‌ها و ابزار اندازه‌گیری جدید ایجاد شد و عملکرد اندازه‌گیری بهبود یافت.

قبل از افتتاح رادیو A.S. پوپوف، اندازه گیری تنها در منطقه توسعه یافته است جریان مستقیمو فرکانس پایین اما قبلاً در سال 1905 ق. پوپوف یک پل دیفرانسیل را برای اندازه گیری ظرفیت های کوچک پیشنهاد کرد که برای در نظر گرفتن تأثیر تقلب در عملکرد آنتن های کشتی مورد استفاده قرار گرفت. در همان سال، در جلسه ای از بخش فیزیک انجمن فیزیک و شیمی روسیه، او گزارشی با عنوان "در مورد تعیین طول موج و دوره نوسان" ارائه کرد که در آن از موج سنج رزونانسی که اختراع کرده بود گزارش داد.

با ظهور ابزارهای اندازه گیری و توسعه روش های اندازه گیری، منطقه جدیدعلم - مترولوژی - به عنوان علم اندازه گیری های دقیق.

D.I سهم بزرگی در توسعه مترولوژی داخلی داشت. مندلیف، که در سال 1893 ریاست اتاق اصلی اوزان و اندازه گیری ها را بر عهده داشت، که وظایف آن نه تنها شامل ذخیره استانداردها و اطمینان از تأیید ابزارهای اندازه گیری در برابر آنها، بلکه انجام تحقیقات علمی در زمینه اندازه شناسی بود. اتاق های تأیید محلی شروع به ایجاد کردند.

آکادمیک M.V به عنوان بنیانگذار فناوری اندازه گیری رادیویی داخلی شناخته می شود. شولیکین، که اولین آزمایشگاه کارخانه ای را برای تولید ابزار اندازه گیری رادیویی در سال 1013 سازماندهی کرد. آکادمیک L.I سهم بزرگی در توسعه اندازه گیری های رادیویی داشت. ماندلشتام، که نمونه اولیه یک اسیلوسکوپ الکترونیکی مدرن را در آغاز قرن بیستم ایجاد کرد.

اساس نظری اندازه گیری ها مترولوژی است - علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها و روش های دستیابی به دقت مورد نیاز.

مفهوم "اندازه گیری" در یافت می شود علوم مختلف(ریاضی، فیزیک، شیمی، روانشناسی، اقتصاد و ...) اما در هر کدام می توان آن را به گونه ای متفاوت تفسیر کرد. در این کتاب درسیفقط مشکلات مربوط به اندازه گیری کمیت های فیزیکی در زمینه الکترونیک رادیویی در نظر گرفته شده است.

این شامل:

· اندازه گیری پارامترهای قطعات یا عناصری که جسم اندازه گیری شده را تشکیل می دهند.

· اندازه گیری حالت های تک تک قطعات، مجموعه ها و کل جسم اندازه گیری شده.

· کالیبراسیون یا بررسی کالیبراسیون ترازوهای ابزارهای مختلف.

· گرفتن ویژگی هایی که ویژگی های ابزار و دستگاه ها را تعیین می کند.

· تعیین اعوجاج سیگنال هنگام عبور آنها دستگاه های مختلف;

· اندازه گیری پارامترهای سیگنال های مدوله شده.

· اندازه گیری قدرت میدان های الکترومغناطیسی، مفید و مزاحم.

· یافتن عیوب در تجهیزات رادیویی و تعیین ماهیت آنها.

علاوه بر این، این شامل خطاهای اندازه گیری، روش های در نظر گرفتن و کاهش آنها و ارزیابی نتایج اندازه گیری می شود.

1. اصطلاحات و تعاریف اساسی در زمینه مترولوژی

در هر علمی، تفسیر خودسرانه اصطلاحات به کار رفته قابل قبول نیست. اصطلاحات در زمینه اندازه شناسی توسط GOST 16263-70 "GSM" تنظیم می شود. مترولوژی. اصطلاحات و تعاریف". برای هر مفهوم، یک اصطلاح استاندارد ایجاد شده و تعریف مناسبی ارائه می شود.

مترولوژی علم اندازه گیری ها، روش ها و ابزارهای وحدت آنها و روش های دستیابی به دقت مورد نیاز است. در این راستا، وظایف اصلی اندازه‌شناسی را می‌توان به صورت زیر بیان کرد: مسائل نظریاطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها و دستیابی به دقت مورد نیاز؛ استقرار قوانین اجباری، الزامات و رویدادهای سازمانیبا هدف دستیابی به این اهداف.

اندازه شناسی نظری و قانونی وجود دارد.

اندازه شناسی نظری شامل توسعه و بهبود است مبانی نظریاندازه گیری ها و تجهیزات اندازه گیری، مبانی علمی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها در کشور. این شامل مشکلات اصلی زیر است:

توسعه تئوری کلی اندازه‌گیری‌ها و تئوری خطاها، از جمله ایجاد روش‌های اندازه‌گیری جدید و توسعه راه‌هایی برای حذف یا کاهش خطاها؛

· ایجاد و بهبود سیستم های واحدهای مقادیر فیزیکی.

· ایجاد و بهبود سیستم استاندارد.

· ایجاد و بهبود مبنای علمی برای انتقال اندازه واحدهای مقادیر فیزیکی از استاندارد به ابزار اندازه گیری کار.

اندازه‌شناسی حقوقی بخشی از اندازه‌شناسی است که شامل مجموعه‌های مرتبط و وابسته به هم است قوانین عمومی، الزامات و هنجارها، و همچنین سایر مواردی که نیاز به تنظیم و کنترل توسط دولت دارند، با هدف اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها و یکنواختی ابزار اندازه گیری. وظایف اصلی آن:

· ایجاد و بهبود سیستم استانداردهای دولتیکه قوانین، الزامات و استانداردهایی را تعیین می کند که سازمان و روش کار را برای اطمینان از یکنواختی و دقت اندازه گیری ها تعیین می کند.

· سازماندهی و عملکرد خدمات عمومی مربوطه.

هدف از اندازه گیری تعیین اندازه یک کمیت است و نتیجه اندازه گیری باید به صورت عدد بیان شود.

توصیف کاری احتمالی از اصطلاح "اندازه گیری" که با شهود ما سازگار است این است: "اندازه گیری کسب اطلاعات است." یکی از ضروری ترین جنبه های اندازه گیری، جمع آوری اطلاعات است. این بدان معنی است که نتیجه اندازه گیری باید حالت یا پدیده ای را در دنیای اطراف ما که در حال اندازه گیری آن هستیم، توصیف کند. اگرچه کسب اطلاعات بدیهی است، اما تعیین یک اندازه گیری فقط ضروری است، اما کافی نیست: وقتی کسی کتاب درسی را می خواند، اطلاعاتی را جمع می کند، اما اندازه گیری را انجام نمی دهد. جنبه دوم اندازه گیری این است که باید انتخابی باشد. این فقط می تواند اطلاعاتی در مورد آنچه که می خواهیم اندازه گیری کنیم (کمیتی که اندازه گیری می شود) به ما ارائه می دهد، اما در مورد هیچ یک از بسیاری از شرایط یا پدیده های دیگر در اطراف ما چیزی به ما نمی گوید. جنبه سوم این است که اندازه گیری باید عینی باشد. نتیجه اندازه گیری نباید به ناظر بستگی داشته باشد. هر ناظری باید همان اطلاعات را از اندازه گیری ها استخراج کند و به نتایج یکسانی برسد.

اندازه‌گیری مجموعه‌ای از عملیات برای استفاده از یک وسیله فنی است که یک واحد کمیت فیزیکی را ذخیره می‌کند، که شامل مقایسه (به طور صریح یا ضمنی) کمیت اندازه‌گیری شده با واحد آن به منظور به دست آوردن مقدار این کمیت (یا اطلاعات مربوط به آن) است. ) در راحت ترین شکل برای استفاده.

کمیت فیزیکی مشخصه یکی از ویژگی های یک جسم فیزیکی است که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء فیزیکی رایج است. سیستم های فیزیکی، حالات و فرآیندهای آنها که در آنها اتفاق می افتد)، اما از نظر کمی برای هر شیء جداگانه است.

فرآیند اندازه گیری شامل مقایسه کمیت اندازه گیری شده با مقدار معینی است که به عنوان یک واحد گرفته شده است.

نتیجه اندازه گیری عددی است که نسبت مقدار کمیت اندازه گیری شده به واحد اندازه گیری را نشان می دهد.

واحد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی با مقدار عددی"1" به عنوان مبنایی برای مقایسه با مقادیری از همان نوع در نظر گرفته شده است. واحدهای اندازه گیری به پایه و مشتق تقسیم می شوند. توانایی مقایسه نتایج اندازه گیری های انجام شده در زمان متفاوتو در مکان های مختلف، سیستم واحدها توسط قانون ایجاد شده است (GOST 8.417-81 GSI). ما پذیرفته ایم سیستم بین المللیواحدها (SI)، ساخته شده بر روی هفت واحد اصلی: متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کندلا، کلوین، مول. بر اساس این مقادیر، واحدهای SI مشتق شده تشکیل می شوند (جدول 1.1).

جدول 1.1 - واحدهای SI مشتق شده

			m -1хkgхs-2
			m -2хkgхs-2
			m -2хkgхs-3
			m 2хкгхс3хА-1
			m -2хкгхс-3хА-2
			m 2хкгхс-2хА-2
			m -2хkg-1хc3хА2
			m 2хкгхс-2хА-1
			m2xkgxs-2xA-2
			m-2khkdhsr
بکرل

در فناوری ارتباطات، دسی بل واحد لگاریتمی غیر سیستمی (DB) به طور گسترده ای استفاده می شود که با کمک آن مقادیر نسبی بهره، تضعیف، اعوجاج غیرخطی و ناهمواری ویژگی ها تعیین می شود.

1 دسی بل برابر است با 10 log از نسبت دو کمیت انرژی همنام (قدرت، انرژی) با P1/P2 = 101/10 = 1.259. برای مقادیر "قدرت" (ولتاژ، جریان، شدت میدان) 1 دسی بل برابر است با 20 log نسبت آنها، اگر U1/U2 = 101/20 = 1.22.

برای بیان تفاوت کمی بین کمیت های همنام، از مفهوم اندازه یک کمیت فیزیکی استفاده می شود - محتوای کمی در این شیخواص مربوط به مفهوم "کمیت فیزیکی". اندازه یک کمیت به طور عینی وجود دارد، صرف نظر از اینکه آن را می دانیم یا نه، می توانیم آن را اندازه گیری کنیم یا نه.

بُعد یک کمیت فیزیکی عبارتی است به شکل یک قدرت واحد که از محصولات نمادهای مقادیر فیزیکی پایه در توان های مختلف تشکیل شده است و منعکس کننده رابطه یک کمیت فیزیکی معین با کمیت های فیزیکی پذیرفته شده در یک سیستم مقادیر معین به عنوان پایه است. ، و با ضریب تناسب برابر با یک.

هر کمیت فیزیکی را نمی توان اندازه گیری کرد، زیرا هر کمیت فیزیکی اجازه مقایسه مقادیر خود را نمی دهد. یک کمیت قابل اندازه گیری فقط می تواند کمیت باشد که تعریف آن متضمن مفاهیم «بیشتر» و «کمتر» و امکان مقایسه مقادیر باشد. بدیهی است که مقدار اندازه گیری شده می تواند مقدار "0" را بگیرد.

اکثر مقادیر فیزیکی این نیازها را برآورده می کنند. به عنوان مثال، جرم، طول، اندوکتانس، مقاومت و غیره. اما کمیتی مانند سختی نیاز به تعریف خاصی دارد تا بتوان آن را اندازه گیری کرد. در واقع، اگر همانطور که در کانی شناسی مرسوم است، سختی را بر اساس اینکه آیا خراش روی جسم آزمایشی به طور پیوسته بر روی الماس، کوراندوم، توپاز، کوارتز، فلدسپات و غیره باقی می‌ماند، قضاوت کنیم، آنگاه چنین تعریفی از سختی شامل نمی‌شود. عناصر لازمبرای انجام اندازه گیری اما تعریف برینل که بر اساس آن سختی با قطر فرورفتگی در جسم آزمایشی که در شرایط شناخته شده به دست آمده است، ارزیابی می شود، قبلاً الزامات اندازه گیری را برآورده می کند.

مقدار صفر برای تعدادی از موارد مشروط است. به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری درجه حرارت بدن، ما مجبور به توافق بر روی یک "نقطه مرجع" هستیم ( مقدار صفر) و در اصل، دمای بدن را اندازه گیری نکنید، بلکه فقط یک فاصله دمایی شرطی، یک تفاوت دما را اندازه گیری کنید.

در تعریف فوق از فرآیند اندازه گیری فرض می شود که یک عنصر اجباری این فرآیند واحد اندازه گیری است.

همه موارد فوق مشروعیت اصطلاحات اتخاذ شده و وجود مفاهیمی مانند وحدت اندازه گیری ها و یکنواختی ابزار اندازه گیری را فرض می کند.

واحد اندازه‌گیری حالتی از اندازه‌گیری است که در آن نتایج آن‌ها به واحدهای قانونی بیان می‌شود و خطاهای اندازه‌گیری با احتمال مشخص مشخص می‌شوند.

یکنواختی ابزار اندازه گیری حالتی از ابزار اندازه گیری است که مشخصه آن این است که آنها در واحدهای قانونی کالیبره شده و ویژگی های اندازه شناسی آنها مطابق با استانداردها است.

برای سازماندهی اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها و یکنواختی ابزار اندازه گیری، یک سرویس اندازه گیری در کشور ایجاد شده است.

خدمات اندازه‌شناسی شبکه‌ای از ارگان‌های دولتی و ادارات و فعالیت‌های آنها با هدف اطمینان از یکنواختی اندازه‌گیری‌ها و یکنواختی ابزار اندازه‌گیری در کشور است. این نهادها بر وضعیت ابزارهای اندازه گیری نظارت می کنند و از انتقال اندازه واحدهای مقادیر فیزیکی از استاندارد به ابزار اندازه گیری کار اطمینان می دهند.

هر اندازه گیری باید از قبل فکر شود و یک برنامه اندازه گیری ترسیم شود. در این راستا نظریه اندازه گیری چنین مفهومی را به عنوان تکنیک اندازه گیری معرفی می کند.

روش اندازه گیری - یک روش دقیق برای فرآیند اندازه گیری با مدار انتخاب شده و مجموعه ای از ابزارها، از جمله قوانین، توالی عملیات، تعداد اندازه گیری ها و غیره. در رابطه با طرح اندازه گیری یکسان و مجموعه ای از تجهیزات، تکنیک های مختلفی امکان پذیر است و برعکس، برای انجام اندازه گیری ها با استفاده از یک تکنیک، می توانید از طرح های مختلفاندازه گیری ها و تجهیزات

در فرآیند اندازه گیری یا تنظیم پارامترهای منابع سیگنال، اپراتور قرائت یا قرائت می کند.

شمارش معکوس عددی است که توسط نشانگر دستگاه نشان داده شده است. در ابزارهای اشاره گر، شمارش عددی است که در تقسیم مقیاسی که فلش روی آن قرار دارد، نوشته می شود. در دیجیتال - یک عدد در پانل جلویی به شکل اعداد درخشان قابل مشاهده است. گاهی اوقات شمارش عددی است که در تقسیم صفحه که در مقابل خط مو قرار دارد، نوشته می شود.

اندیکاسیون کمیت فیزیکی مربوط به قرائت است. قرائت با ضرب قرائت در ضریب تبدیل به دست می آید.

به عنوان مثال، اگر قرائت در مقیاس ولت متر 20 ولت باشد، سوئیچ "Multiplier" روی 0.1 تنظیم شده است، آنگاه قرائت دستگاه 2 ولت خواهد بود.

2. طبقه بندی اندازه گیری ها

اطلاعاتی که در طول فرآیند اندازه گیری به دست می آید، اطلاعات اندازه گیری نامیده می شود.

با توجه به روش به دست آوردن اطلاعات اندازه گیری، اندازه گیری ها به مستقیم، غیر مستقیم، تجمعی و مشترک تقسیم می شوند.

اندازه‌گیری مستقیم اندازه‌گیری است که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی مستقیماً از داده‌های تجربی (مثلاً اندازه‌گیری جریان با آمپرمتر) پیدا می‌شود. از نظر ریاضی، اندازه گیری های مستقیم را می توان با فرمول ابتدایی نوشت

که در آن Q مقدار مطلوب (واقعی) کمیت فیزیکی است.

X مقدار یک کمیت فیزیکی است که با اندازه گیری آن پیدا می شود و نتیجه اندازه گیری نامیده می شود.

اندازه گیری غیرمستقیم اندازه گیری است که در آن مقدار مورد نظر یک کمیت بر اساس رابطه شناخته شده بین این کمیت و کمیت های تحت اندازه گیری مستقیم پیدا می شود. اندازه گیری های غیر مستقیم با فرمول زیر بیان می شود:

Q = F (X1 X2،... Xm) (2.2)

که در آن X1 X2، ... Xm نتایج اندازه گیری مستقیم کمیت های مربوط به معلوم است وابستگی عملکردی F با مقدار مورد نظر کمیت اندازه گیری شده Q (مثلاً هنگام اندازه گیری مقاومت با استفاده از روش آمپرمتر-ولت متر، نتایج اندازه گیری های مستقیم ولتاژ و جریان است و نتیجه اندازه گیری های غیرمستقیم، مقاومت یافت شده مطابق قانون اهم خواهد بود) .

اندازه‌گیری‌های تجمعی، اندازه‌گیری همزمان چند کمیت به همین نام است که در آن مقادیر مورد نظر کمیت‌ها با حل یک سیستم معادلات به‌دست‌آمده از اندازه‌گیری‌های مستقیم تعیین می‌شوند. ترکیبات مختلفاین مقادیر (به عنوان مثال، تعیین جرم وزن های فردی در یک مجموعه بر اساس جرم شناخته شده یکی از آنها).

اندازه‌گیری‌های مشترک، اندازه‌گیری دو یا چند مقدار از نام‌های مختلف است که به طور همزمان برای تعیین رابطه بین آنها انجام می‌شود (به عنوان مثال، در نظر گرفتن مشخصه جریان-ولتاژ یک دیود).

اندازه گیری های تجمعی بر اساس معادلات شناخته شده ای است که ترکیب دلخواه از کمیت ها را منعکس می کند و اندازه گیری های مشترک بر اساس معادلاتی است که وجود رابطه بین کمیت های اندازه گیری شده را منعکس می کند.

اگر کمیت اندازه گیری شده در طول فرآیند اندازه گیری ثابت بماند، اندازه گیری ها ثابت و اگر تغییر کند، پویا نامیده می شوند. اندازه‌گیری‌های دینامیکی می‌توانند پیوسته باشند (اگر ابزار فنی امکان نظارت مداوم بر مقادیر کمیت اندازه‌گیری‌شده را فراهم کند) و گسسته (اگر مقادیر کمیت اندازه‌گیری شده فقط در لحظات فردیزمان).

با توجه به روش بیان نتایج، اندازه گیری ها به مطلق و نسبی تقسیم می شوند.

اندازه گیری مطلق - اندازه گیری مبتنی بر اندازه گیری مستقیم یک یا چند کمیت اساسی و (یا) استفاده از مقادیر ثابت های فیزیکی. نتیجه اندازه گیری مستقیماً در واحدهای کمیت فیزیکی بیان می شود.

اندازه‌گیری نسبی - اندازه‌گیری نسبت یک کمیت به کمیتی به همین نام، که نقش یک واحد را بازی می‌کند، یا تغییر یک کمیت در رابطه با کمیتی به همان نام، که به عنوان اصلی در نظر گرفته شده است (به عنوان مثال، تعریف بهره به عنوان نسبت ولتاژ در ورودی و خروجی یک دستگاه). مقدار به‌دست‌آمده در نتیجه اندازه‌گیری‌های نسبی می‌تواند بدون بعد باشد یا در واحدهای لگاریتمی نسبی (بل، اکتاو، دهه) و سایر واحدهای نسبی بیان شود.

بسته به شرایطی که دقت نتیجه را تعیین می کند، اندازه گیری ها به سه دسته تقسیم می شوند:

1). اندازه گیری بالاترین دقت ممکن با سطح فعلی فناوری:

· مرجع (حداکثر دقت ممکن در بازتولید اندازه یک کمیت فیزیکی به دست می آید).

· اندازه گیری ثابت های فیزیکی.

· نجومی؛

2). اندازه گیری های کنترل و تأیید - اندازه گیری هایی که خطای آنها نباید از حد معینی تجاوز کند مقدار را تنظیم کنید. برای چنین اندازه گیری ها از ابزارهای اندازه گیری نمونه استفاده می شود و خود اندازه گیری ها در آزمایشگاه های ویژه انجام می شود.

3). اندازه گیری های فنی (کار) - اندازه گیری هایی که در آن خطای نتیجه اندازه گیری با ویژگی های ابزار اندازه گیری تعیین می شود. ابزار اندازه گیری که برای این منظور استفاده می شود، ابزار کار نامیده می شود.

به نوبه خود ، اندازه گیری های فنی به اندازه گیری های عملیاتی تقسیم می شوند که برای کنترل تجهیزات عملیاتی استفاده می شوند و توسط ابزار اندازه گیری استاندارد کارخانه ای انجام می شوند. تولید که در کارگاه ها انجام می شود و برای اندازه گیری پارامترهای قطعاتی که واحدها و واحدهای تجهیزات از آنها مونتاژ می شوند استفاده می شود. اندازه گیری حالت های نصب شده در بلوک ها و گره ها؛ در نظر گرفتن ویژگی های این اجزا و کل دستگاه به عنوان یک کل؛ اندازه گیری در حین نصب، تنظیم و تنظیم؛ اندازه گیری در آزمون های پذیرش محصولات نهاییتاسیسات و اشیاء و عمدتا توسط ابزار اندازه گیری استاندارد انجام می شود. آزمایشگاه تولید شده در تحقیق علمیو توسعه سیستم ها، دستگاه ها و دستگاه های جدید.

3. طبقه بندی ابزارهای اندازه گیری

ابزار اندازه گیری - وسایل فنی(یا مجموعه ای از آن)، در نظر گرفته شده برای اندازه گیری، داشتن ویژگی های اندازه گیری استاندارد، بازتولید و (یا) ذخیره یک واحد کمیت فیزیکی، که اندازه آن بدون تغییر (در محدوده خطای تعیین شده) برای یک بازه زمانی مشخص فرض می شود.

با توجه به هدف فنی و مترولوژیکی آنها، طبق GOST 16263-70 GSI، ابزارهای اندازه گیری به شرح زیر تقسیم می شوند:

· اندازه گیری ها - ابزار اندازه گیری طراحی شده برای بازتولید یک کمیت فیزیکی اندازه داده شده;

· ابزار اندازه گیری- ابزار اندازه گیری طراحی شده برای به دست آوردن اطلاعات اندازه گیری به شکلی که برای درک مستقیم ناظر قابل دسترسی باشد.

· مبدل های اندازه گیری- ابزار اندازه گیری طراحی شده برای تولید سیگنال اندازه گیری اطلاعات به شکلی مناسب برای انتقال، تبدیلات بعدی، پردازش و (یا) ذخیره سازی، اما قابل درک مستقیم توسط ناظر نیست.

علاوه بر این، ترکیبی از ابزارهای اندازه گیری مختلف می تواند تشکیل شود:

· تاسیسات اندازه گیری - مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری واقع در یک مکان و از نظر عملکردی با یکدیگر یکپارچه شده اند که برای تولید سیگنال اطلاعات اندازه گیری به شکلی مناسب برای درک مستقیم توسط ناظر طراحی شده اند.

· سیستم های اندازه گیری- مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری که برای تولید سیگنال های اطلاعات اندازه گیری به شکلی مناسب طراحی شده اند پردازش خودکار، انتقال و (یا) استفاده در سیستم های اتوماتیکمدیریت.

· با توجه به هدف اندازه گیری، ابزارهای اندازه گیری به شرح زیر تقسیم می شوند:

· استانداردها - ابزار اندازه گیری (یا مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری) که تعریف، تولید مثل و ذخیره یک واحد کمیت فیزیکی را به منظور انتقال اندازه یک واحد کمیت فیزیکی به استانداردها و از آنها به ابزار اندازه گیری کار ارائه می دهد. و به عنوان استاندارد در به روش مقرر;

· ابزار اندازه گیری نمونه - اندازه گیری ها، ابزار اندازه گیری یا مبدل های اندازه گیری که دارای دقت بالاو برای تأیید و کالیبراسیون سایر وسایل اندازه گیری که به ترتیب مقرر به عنوان نمونه تأیید شده اند در نظر گرفته شده است.

· کارگران - ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده برای اندازه گیری های غیر مرتبط با انتقال اندازه های واحد.

4. طبقه بندی روش های اندازه گیری

اندازه گیری ها بر اساس اصول خاصی است.

اصل اندازه گیری - کلیت پدیده های فیزیکی، که اندازه گیری ها بر اساس آن است.

روش اندازه گیری مجموعه ای از استفاده از اصول و ابزار اندازه گیری است.

دو روش اندازه گیری اصلی وجود دارد: روش ارزیابی مستقیم و روش مقایسه.

روش ارزیابی مستقیم یک روش اندازه گیری است که در آن مقدار یک کمیت مستقیماً از دستگاه خواندن یک دستگاه اندازه گیری مستقیم تعیین می شود. این روش گاهی اوقات روش تبدیل مستقیم نامیده می شود.

روش مقایسه یک روش اندازه گیری است که در آن مقدار اندازه گیری شده با مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری مقایسه می شود.

روش مقایسه را می توان در اجرا کرد اصلاحات زیر:

· روش صفر (جبران) - روشی که در آن اثر حاصل از تأثیر مقادیر بر دستگاه مقایسه به صفر می رسد.

· روش دیفرانسیل - روشی که در آن تفاوت بین یک مقدار اندازه گیری شده و یک کمیت شناخته شده، که با یک اندازه گیری بازتولید می شود، تشکیل و اندازه گیری می شود.

· روش تصادفی - روشی که در آن تفاوت بین یک کمیت اندازه گیری شده و یک کمیت شناخته شده با استفاده از همزمانی علائم مقیاس یا اندازه گیری می شود. سیگنال های دوره ای;

· روش تقابل - روشی که در آن کمیت های اندازه گیری شده و شناخته شده به طور همزمان بر دستگاه مقایسه تأثیر می گذارند که با کمک آن رابطه بین این کمیت ها برقرار می شود.

بسته به روش اندازه‌گیری و ویژگی‌های ابزار اندازه‌گیری مورد استفاده، همه اندازه‌گیری‌ها را می‌توان با مشاهدات منفرد یا چندگانه انجام داد.

همچنین در اینجا مناسب است که الگوریتم مشاهده و اندازه گیری را تعریف کنیم.

مشاهده یک عملیات آزمایشی منفرد است که نتیجه آن - نتیجه مشاهده - همیشه یک کاراکتر تصادفی دارد.

یک الگوریتم اندازه گیری نسخه ای در مورد ترتیب عملیاتی است که اندازه گیری مقدار مورد نظر یک کمیت فیزیکی را تضمین می کند.

5. طبقه بندی خطاها

هر اندازه گیری همیشه با مقداری خطا انجام می شود که ناشی از ناقص بودن روش ها و ابزار اندازه گیری، متغیر بودن شرایط مشاهده و همچنین تجربه ناکافی آزمایشگر یا ویژگی های حواس اوست.

خطای اندازه گیری - انحراف نتیجه اندازه گیری X از مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده Q: ? = X - Q.

از آنجایی که مقدار واقعی کمیت فیزیکی Q در عمل ناشناخته است،

در محاسبات، به اصطلاح مقدار واقعی Xd استفاده می شود، به صورت تجربی و آنقدر نزدیک به مقدار واقعی که می توان از آن استفاده کرد.

بسته به ماهیت تظاهر خطا، دارای اجزای زیر است:

خطای تصادفی - خطایی که متفاوت است به صورت تصادفیبا اندازه گیری های مکرر از همان مقدار (به عنوان مثال، خطای ناشی از گرد کردن)؛

· خطای سیستماتیک - خطایی که ثابت می ماند یا به طور طبیعی در طول اندازه گیری های مکرر همان مقدار تغییر می کند (به عنوان مثال، خطایی که به دلیل اختلاف بین مقادیر واقعی و اسمی یک اندازه گیری ظاهر می شود).

· خطای فاحش - خطایی که به طور قابل توجهی بیش از آنچه در شرایط معین مورد انتظار بود، بیشتر است.

همه این خطاها به طور همزمان ظاهر می شوند.

بسته به ماهیت تأثیر بر نتیجه اندازه گیری، خطاهای زیر متمایز می شوند:

· افزودنی - خطاهایی که مقادیر آنها به مقدار کمیت اندازه گیری شده بستگی ندارد.

ضرب - خطاهایی که مقادیر آنها با تغییر در مقدار اندازه گیری شده تغییر می کند.

این خطاها می توانند همزمان سیستماتیک و تصادفی باشند.

بسته به منبع وقوع، خطاها به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

· روش شناختی - خطاهای ناشی از نقص روش های اندازه گیری و پردازش نتایج آنها. به عنوان یک قاعده، اینها خطاهای سیستماتیک هستند.

· ابزاری (سخت افزاری) - خطاهایی که با خطاهای ابزار اندازه گیری مورد استفاده تعیین می شوند.

· خارجی - خطاهای ناشی از انحراف یک یا چند کمیت تأثیرگذار از مقادیر عادی (به عنوان مثال دما، رطوبت، میدان های مغناطیسی و الکتریکی و غیره). این خطاها سیستماتیک هستند.

· ذهنی (شخصی) - خطاهای ناشی از ویژگی های فردی آزمایشگر. آنها می توانند سیستماتیک یا تصادفی باشند.

6. خطاهای ابزار اندازه گیری

خطای ابزار اندازه گیری تفاوت بین قرائت یک دستگاه اندازه گیری و ارزش واقعیکمیت اندازه گیری شده آن شامل مورد کلیاجزای سیستماتیک و تصادفی

GOST 8.009-84 GSI "ویژگی های اندازه گیری عادی ابزارهای اندازه گیری" شاخص های زیر را در مورد دقت ابزار اندازه گیری ارائه می دهد:

· حد، انتظارات ریاضی و انحراف معیار مولفه سیستماتیک حذف شده خطا.

· حد مجاز انحراف معیار و تابع همبستگی خودکاریا چگالی طیفی جزء تصادفی خطا.

خطاهای ابزار اندازه گیری را می توان به شکل های زیر ارائه کرد:

· خطای مطلق - تفاوت بین X اندازه گیری شده و مقدار Q واقعی کمیت اندازه گیری شده:

در این مورد، یک اصلاح در نتیجه اندازه گیری وارد می شود - مقدار کمیتی با همان نام اندازه گیری شده، به مقدار کمیت به دست آمده در حین اندازه گیری اضافه می شود تا خطای سیستماتیک حذف شود:

خطای نسبی - نسبت خطای مطلق به معنی واقعیکمیت اندازه گیری شده

اغلب در فناوری اندازه گیری از مفهومی به عنوان دقت اندازه گیری استفاده می کنند - مشخصه کیفیت اندازه گیری است که منعکس کننده نزدیکی نتایج آنها به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده است. از نظر کمی، این متقابل مدول خطای نسبی اندازه گیری است

· کاهش خطا - نسبت خطای مطلق به مقداری عادی سازی XN

که در در این مورد XN یک مقدار پذیرفته شده مرسوم است که می تواند بگیرد معانی مختلفبسته به نوع مقیاس در مواردی که مقیاس ابزار یکنواخت است و "0" در ابتدای مقیاس است (متداول ترین مورد در فناوری اندازه گیری)، حد اندازه گیری به عنوان XN در نظر گرفته می شود.

اگر "0" در وسط یک مقیاس یکنواخت باشد، مجموع ماژول های حدود اندازه گیری به عنوان Xn استفاده می شود، و اگر مقیاس صفر نباشد (مثلاً یک دماسنج پزشکی)، آنگاه مقدار نرمال کننده است. برابر با اختلاف ماژول های حد اندازه گیری گرفته شده است. وضعیت با مقیاس های ناهموار پیچیده تر است، به عنوان مثال. چنین مقیاس هایی که در آنها یک فاصله مطابقت دارد معانی مختلفکمیت اندازه گیری شده در این حالت یا تفاوت در مدول حدود مقاطع یکنواخت مقیاس یا طول مقیاس بر حسب میلی متر به عنوان مقدار نرمال کننده در نظر گرفته می شود. آخرین موردمشکلات خاصی را معرفی می کند، زیرا در این مورد مقدار کمیت فیزیکی اندازه گیری شده باید به بعد طول کاهش یابد.

مقادیر خطا برای شرایط عادی ایجاد می شود، به عنوان مثال. چنین شرایطی برای استفاده از ابزار اندازه گیری که تحت آن مقادیر مؤثر بر فرآیند اندازه گیری دارای مقادیر مشخص شده در استانداردهای مربوطه برای وسایل اندازه گیری از این نوع باشد. شرایط زیر به طور کلی به عنوان نرمال پذیرفته شده است: دما محیط(20±5) درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی هوا (15±65)٪، فشار اتمسفر(100000 ± 4000) Pa. مقدار خطا نیز تحت تأثیر موقعیت ابزار، میدان های الکترومغناطیسی، پایداری است شرایط خارجیو غیره.

خطای ذاتی در ابزار اندازه گیری واقع در شرایط عادی، خطای اصلی نامیده می شود.

انحراف شرایط خارجی از حالت عادی منجر به تغییر خطاها می شود و سپس خطایی به وجود می آید که اضافی نامیده می شود.

خطای اصلی ابزار اندازه گیری با تعیین حدود خطاهای اصلی و اضافی مجاز، یعنی. بزرگترین خطای یک ابزار اندازه گیری (بدون در نظر گرفتن علامت)، که در آن می توان آن را مناسب و مجاز دانست. روش های عادی سازی حدود خطاهای اندازه گیری مجاز توسط GOST 8.009-84 GSI و GOST 8.401-80 GSI تنظیم می شود.

بسته به ماهیت تغییر خطا در محدوده و همچنین شرایط استفاده از ابزار اندازه گیری از این نوع، خطاهای ابزار اندازه گیری به شرح زیر نرمال می شوند:

الف) به صورت خطای مطلق:

یک معنی

جایی که a=const، برای خطای افزایشی.

برای خطای ضربی؛

جدول؟n برای سطوح مختلف(یا محدوده ها)؛

ب) به صورت یک خطای نسبی:

یک مقدار برای خطای افزایشی.

مقدار خطای ضربی؛

جایی که Xk - ارزش نهاییدامنه. مقادیر q، c، d از سری انتخاب می شوند

(1; 1.5;2;2.5;4;5;6)x10n (6.5)

جایی که n=+1,0,-1,-2,...;

اگر محدوده اندازه گیری شامل صفر باشد، در این حالت خطای نسبی به سمت بی نهایت می رود و خطای اصلی ابزار اندازه گیری با خطای کاهش یافته نرمال می شود.

بسته به حدود خطای مجاز، تمام ابزارهای اندازه گیری به کلاس های دقت تقسیم می شوند (جدول 6.1).

کلاس دقت یک ابزار اندازه گیری مشخصه تعمیم یافته یک ابزار اندازه گیری است که با محدودیت های مجاز خطاهای اصلی و اضافی و همچنین سایر ویژگی های ابزار اندازه گیری که بر دقت تأثیر می گذارد تعیین می شود که مقادیر آنها عبارتند از: در استانداردهای تعیین شده برای گونه های منفردابزار اندازه گیری

مقدار کلاس دقت نیز از سری (6.5) انتخاب شده است.

روش تعیین کلاس دقت با شکل بیان خطای اصلی تعیین می شود.

جدول 6.1 - نمونه هایی از تعیین کلاس دقت

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

7 خطای اندازه گیری سیستماتیک

7.1 طبقه بندی خطاهای سیستماتیک

خطاهایی که در طول زمان تغییر نمی کنند یا تابعی از پارامترهای خاصی هستند که در طول زمان تغییر نمی کنند سیستماتیک نامیده می شوند. آنها انگاین است که می توان آنها را پیش بینی کرد و بنابراین با انجام اصلاحات مناسب تقریباً به طور کامل از بین رفت.

به عنوان مثال، خطاهای افزودنی سیستماتیک می تواند از وزن خارجی روی ترازو، از تنظیم نادرست دستگاه به "0" قبل از اندازه گیری، از EMF حرارتی ناشی شود. در مدارهای DC برای از بین بردن آنها، دستگاه ها دارای یک اصلاح کننده صفر هستند. خطاهای ضربی سیستماتیک، به عنوان مثال، تغییر در بهره تقویت کننده، تغییر در سفتی غشای سنسور فشار سنج یا فنر دستگاه یا ولتاژ مرجع در یک ولت متر دیجیتال است.

بسته به علل وقوع، خطاهای سیستماتیک به خطاهای ابزاری، خارجی، شخصی و روشی تقسیم می شوند.

خطاهای ابزاری ناشی از فرآیندهای پیری بخش های خاصی از تجهیزات (تخلیه منابع تغذیه، پیری مقاومت ها، خازن ها، تغییر شکل) است. قطعات مکانیکی، کوچک شدن نوار کاغذی در ضبط کننده ها و غیره). ویژگی آنها این است که می توان آنها را فقط در یک زمان معین با انجام یک اصلاح مناسب اصلاح کرد و سپس دوباره به طور غیرقابل پیش بینی افزایش یافت. در نتیجه، تکرار مداوم تصحیح مورد نیاز است، هر چه دفعات بیشتر باشد، مقدار باقیمانده آنها باید کوچکتر باشد.

با توجه به ماهیت تجلی آنها، خطاهای سیستماتیک به ثابت و متغیر تقسیم می شوند.

خطاهای سیستماتیک ثابت در طول فرآیند اندازه گیری، بزرگی و علامت را تغییر نمی دهند و بنابراین تشخیص آنها در نتایج اندازه گیری بسیار دشوار است. در ظاهر به هیچ وجه خود را نشان نمی دهند و نمی توانند برای مدت طولانیبی توجه باقی بماند تنها راهبرای اجتناب از آنها، تأیید دستگاه با تأیید مجدد آن با استفاده از اقدامات یا سیگنال های استاندارد است.

خطاهای سیستماتیک متغیر یا مقدار خود را به صورت یکنواخت تغییر می دهند (خطاهای پیشرونده) یا به صورت دوره ای تغییر می کنند (ادواری: خطاها). همه انواع دیگر خطاهای سیستماتیک معمولاً خطاهایی نامیده می شوند که بر اساس یک قانون پیچیده متفاوت هستند.

وجود خطاهای سیستماتیک نتایج اندازه گیری را مخدوش می کند. عدم وجود آنها صحت اندازه گیری ها (یا درستی ابزار اندازه گیری) را تعیین می کند.

دقت اندازه گیری ها (ابزار اندازه گیری) کیفیت اندازه گیری ها (ابزار اندازه گیری) است که نشان دهنده نزدیکی به صفر خطاهای سیستماتیک است.

وظیفه اطمینان از صحت اندازه گیری ها تشخیص خطاهای سیستماتیک و جبران کامل یا جزئی بعدی آنهاست.

7.2 تشخیص خطاهای سیستماتیک

مشکل اصلی تشخیص خطاهای سیستماتیک و تعیین بزرگی و علامت آنهاست. لازم است ویژه انجام شود مطالعات تجربی. اغلب از نموداری از توالی مقادیر انحرافات تصادفی نتایج مشاهداتی که حاوی خطاهای سیستماتیک از میانگین های حسابی است استفاده می شود. ماهیت این آزمایش به شرح زیر است. n نتیجه اندازه گیری X1، X2، ... Xn، مقدار متوسط ​​آنها را بیابید

و انحرافات اندازه گیری از مقدار میانگین آنها Vi=Xi-X حاصل می شود. بر اساس این داده ها، بسته به تعداد مشاهدات، نموداری از دنباله Vi ساخته می شود. نوع نمودار بستگی به ماهیت خطای سیستماتیک دارد.

اگر هنگام مشاهده تغییر شرایط، Vi به شدت تغییر کند (شکل 7.1)، آنگاه این نتایج بسته به شرایط مشاهده دارای یک خطای سیستماتیک ثابت هستند. از تجزیه و تحلیل نمودار نتیجه می شود که چهار نقطه اول تحت یک شرط (با یک دستگاه) و شش نقطه باقی مانده در شرایط دیگر به دست آمده است. در نتیجه، یکی از دستگاه ها یک خطای سیستماتیک ثابت را معرفی می کند.

اگر Vi به طور یکنواخت کاهش یابد (شکل 7.2)، به این معنی است که یک خطای سیستماتیک در حال کاهش پیشرونده در نتایج اندازه گیری وجود دارد. این روش تشخیص زمانی مناسب است که اجزای تصادفی خطا بسیار کوچکتر از اجزای سیستماتیک باشند. علاوه بر این، نمودارها فقط خطای سیستماتیک را نشان می دهند، بدون اینکه اطلاعاتی در مورد اهمیت آن ارائه کنند. ارزیابی کمی آن بر اساس نتایج مطالعات خاص است که روش شناسی آن به ماهیت آزمایش و منابع خطا بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر ابزار با استفاده از یک اندازه گیری استاندارد تأیید شده باشد، تفاوت بین مقدار متوسط ​​کمیت اندازه گیری شده و مقدار اندازه گیری با دقت تعیین شده توسط خطا در تأیید اندازه گیری و خطاهای اندازه گیری تصادفی اندازه گیری می شود.

این یک جزء ثابت از خطای اندازه گیری سیستماتیک خواهد بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

7.3 روش های کاهش خطاهای سیستماتیک و معرفی اصلاحات

7.3.1 قبل از شروع اندازه گیری ها لازم است

· صفرها را با دقت تنظیم کنید و کالیبراسیون را انجام دهید (به عنوان مثال، کالیبره کردن یک اسیلوسکوپ با استفاده از کالیبراتور مدت زمان کوارتز).

· ابزارهای اندازه گیری کار را با تعیین قدر مطلق و علامت خطای سیستماتیک (اصلاحات) بررسی کنید.

· دستگاه ها را برای مدت زمان مشخص شده در دستورالعمل های عملیاتی گرم کنید.

· هنگام مونتاژ مدارها، از سیم های اتصال کوتاه استفاده کنید، به خصوص هنگام اندازه گیری روی فرکانس های بالا;

· وسایل اندازه گیری را به درستی قرار دهید. در این حالت باید به نصب دستگاه ها در موقعیت کارکرد (عمودی یا افقی مطابق با علائم مشخص شده روی بدنه دستگاه) و به موقعیت نسبی دستگاه ها بدون احتساب ارتباط بین آنها از طریق میدان الکترومغناطیسی توجه شود. ; آنها را از اجسام گرم شده، منابع قوی میدان های الکتریکی و مغناطیسی حذف کنید.

· از محافظ و کنترل دمای دستگاه ها استفاده کنید.

7.3.2 در طول فرآیند اندازه گیری، خطاهای سیستماتیک یا اجزای جداگانه آنها را می توان حذف کرد به روش های زیر

· روش جایگزینی در این حالت، مقدار اندازه‌گیری شده با یک اندازه‌گیری مثالی جایگزین می‌شود که در همان شرایط مقدار اندازه‌گیری شده است.

· روش جبران خطاها با علامت. در این حالت، اندازه گیری یا قرائت کمیت اندازه گیری شده دو بار انجام می شود، به طوری که خطای ناشناخته در بزرگی، اما ماهیت شناخته شده، با علائم مخالف وارد نتیجه می شود. نصف مجموع قرائت ها عاری از خطاهای سیستماتیک است. به عنوان مثال، می‌توانیم روشی را برای حذف خطای فرکانس‌سنج که به دلیل وجود بازی در مکانیسم تنظیم ایجاد می‌شود، ذکر کنیم، زمانی که تنظیم یک بار در سمت بخش‌های کوچک‌تر مقیاس خواندن و بار دوم انجام می‌شود. در سمت بخش های بزرگتر؛

· روش مشاهدات متقارن. اندازه گیری ها به صورت متوالی در فواصل مساوی تغییر آرگومان انجام می شود. نتیجه نهایی به عنوان مقدار متوسط ​​هر جفت مشاهدات متقارن نسبت به وسط فاصله اندازه گیری در نظر گرفته می شود. دما، زمان، فشار و غیره اغلب به این صورت است.

· روش تصادفی سازی، یعنی. تبدیل خطاهای سیستماتیک به تصادفی اجازه دهید n دستگاه از یک نوع با خطاهای سیستماتیک از یک منشاء وجود داشته باشد. خطا از دستگاهی به دستگاه دیگر به طور تصادفی متفاوت است. بنابراین می توان با ابزارهای مختلف اندازه گیری کرد و نتایج اندازه گیری را میانگین گرفت.

7.3.3 پس از اندازه گیری: هنگام پردازش نتایج، خطاهای سیستماتیک با مقادیر و علائم شناخته شده را می توان حذف کرد.

برای انجام این کار، تصحیحات q یا عوامل تصحیح به نتایج مشاهده تصحیح نشده وارد می شوند. نتایج اندازه گیری پس از انجام اصلاحات اصلاح شده نامیده می شود.

تصحیح مقدار کمیتی به همان نام مورد اندازه گیری است که برای حذف خطای سیستماتیک به مقدار کمیت به دست آمده در حین اندازه گیری اضافه می شود:

ضریب تصحیح - عددی که در آن نتیجه اندازه گیری به منظور حذف خطای سیستماتیک ضرب می شود:

باید به خاطر داشت که تصحیح خطای سیستماتیک افزایشی را حذف می کند و ضریب تصحیح خطای ضربی را حذف می کند.ضریب تصحیح و تصحیح در طی بررسی یا بررسی های خاص تعیین می شود.

7.4 مجموع خطاهای سیستماتیک غیر مستثنی شده

خطاهای سیستماتیکی که پس از انجام عملیات تشخیص، تخمین و حذف در نتایج اندازه گیری باقی می مانند، خطاهای سیستماتیک غیر مستثنی نامیده می شوند.

هنگام تعیین حد خطای سیستماتیک غیر مستثنی حاصل، اجزای جداگانه آن به عنوان متغیرهای تصادفی در نظر گرفته می شوند. اگر مشخص شود که توزیع اجزای خطای سیستماتیک غیر مستثنی شده نرمال است، پس

مقدار جزء غیر مستثنی خطای سیستماتیک کجاست.

m تعداد خطاهای سیستماتیک غیر مستثنی شده است.

اگر اطلاعاتی در مورد نوع توزیع وجود ندارد، پس

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

در ضریب Рд=0.95 k=1.l. وقتی Рд=0.99 k به تعداد خطاهای سیستماتیک غیر مستثنی m بستگی دارد. اگر m>4، آنگاه k=1.4.

برای m?4 به صورت زیر عمل کنید. رابطه پیدا کن

کجا؟ "ci مؤلفه ای از خطای سیستماتیک است که از نظر ارزش با سایرین تفاوت بیشتری دارد.

?сi جزء خطای سیستماتیک، نزدیکترین مقدار به? اندازه گیری های غیر مستقیمخطاهای سیستماتیک غیر مستثنی، خطاهای سیستماتیک غیر مستثنی خصوصی اندازه گیری غیر مستقیم هستند:

8. توزیع متغیرهای تصادفی و ویژگی های عددی آنها

با توجه به این واقعیت که نتیجه اندازه گیری X حاوی یک خطای تصادفی است، خود یک متغیر تصادفی است، زیرا X=Q+?.

مشخصه اصلی هر متغیر تصادفییک تابع توزیع احتمال است که ارتباطی بین مقادیر ممکنمتغیرهای تصادفی و احتمال وقوع آنها در طول اندازه گیری های متعدد.

دو شکل برای نمایش یک متغیر تصادفی وجود دارد: انتگرال و دیفرانسیل.

تابع توزیع انتگرالی نتایج مشاهدات تابع است. F(X) - احتمال اینکه نتیجه مشاهده کمتر از مقدار فعلی x باشد: F(X)=P(X

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

ویژگی اصلی این تابع به صورت زیر است: احتمال اینکه یک متغیر تصادفی مقادیری را در بازه (x1 x2) بگیرد برابر است با تفاوت بین مقادیر تابع در انتهای بازه: P(xi

اگر x2-x1= ?x باشد، همان افزایش ها؟x با مقادیر مختلف افزایش احتمال؟F(x) مطابقت دارد. سپس چگالی توزیع احتمال متغیر تصادفی یا چگالی احتمال به شکل زیر خواهد بود:

این شکل دیفرانسیل نمایش F(x) است. به صورت یکپارچه

احتمال سقوط یک متغیر تصادفی در بازه (x1 x2) برابر با انتگرال چگالی توزیع احتمال خواهد بود:

از آنجایی که؟ = X-Q، پس انتقال از قوانین توزیع احتمال نتایج مشاهداتی به قوانین توزیع احتمال خطاها به جایگزینی x با؟ در فرمول های بالا

نصب اندازه گیری خطا

9. خطاهای اندازه گیری تصادفی

9.1 منابع خطاهای تصادفی

خطاهای تصادفی آنهایی هستند که از نظر بزرگی و ماهیت تعریف نشده و در وقوع آنها هیچ الگوی مشاهده نمی شود.

خطاهای تصادفی در طول اندازه گیری های مکرر کمیت مورد نظر شناسایی می شوند، زیرا نتایج اندازه گیری های فردی با یکدیگر متفاوت است، حتی در مواردی که اندازه گیری های مکرر به همان اندازه با دقت و به نظر می رسد در شرایط یکسان انجام می شود. به عبارت دیگر، خطاهای تصادفی اجتناب ناپذیر هستند و بنابراین مقدار واقعی Xd با مقداری تقریب یافت می شود. خطاهای تصادفی شامل، برای مثال، خطاهای خواندن به دلیل اختلاف منظر (در ابزارهایی که مجهز به مقیاس آینه نیستند) است. بسته به محل چشم ناظر، به نظر می رسد انتهای فلش در بالای یک نقطه از مقیاس قرار دارد، یعنی. قرائت واقعی به دست آمده به موقعیت چشم بستگی دارد (شکل 9.1).

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

قرائت صحیح را باید نقطه ای از مقیاس در نظر گرفت که فلش روی آن پرتاب می شود، مشروط بر اینکه خط دید (از مردمک به فلش) عمود بر صفحه مقیاس باشد. در نتیجه، قرائت در نقطه a انجام می شود، مقدار معینی نسبت به نقطه a واقعی جابه جا می شود. اختلاف منظر در کدام جهت و چه مقدار خواهد بود بستگی به مورد دارد. اما اینکه خطا به طور متوسط ​​چقدر بزرگ باشد بستگی به طراحی دارد. دستگاه: هر چه نسبت فاصله h بین نشانگر و مقیاس به عرض کل مقیاس کمتر باشد، به طور متوسط ​​خطا کمتر خواهد بود. در نتیجه طراح موظف است از قبل آن را در نظر گرفته و اقدامات طراحی را انجام دهد. آن را به مقدار قابل قبول کاهش دهید.

تصادفی همچنین شامل خطای دید است که هنگام تعیین کسر تقسیم توسط چشم رخ می دهد. هنگام طراحی، معمولاً اعتقاد بر این است که فردی که مهارت لازم را دارد در شمارش چشمی بیش از 1/10 تقسیم خطا مرتکب می شود. این به شرطی است که مقیاس الزامات خاصی را برآورده کند:

1). بخش ها خیلی کوچک نیستند - حداقل 1.5 میلی متر؛

2). ضربه ها واضح هستند، تار نیستند.

3). ضخامت ضربه ها و خط هدف یا نخ، ضخامت انتهای فلش راحت است. معمولاً ضخامت ضربه حدود 0.15 میلی متر توصیه می شود.

4). رنگ مقیاس به گونه ای است که ضربه ها به وضوح برجسته می شوند.

5). در شرایط شب، نور کافی از ترازو باید تامین شود.

خطا (چشم یا اختلاف منظر)، که به صورت درصد بیان می شود، هر چه مقیاس بزرگتر باشد، کوچکتر خواهد بود (یعنی هر چه مقدار تقسیم ظریف کوچکتر باشد).

یک مثال از یک خطای تصادفی می تواند یک خطای دما نیز باشد، به عنوان مثال. تغییر در قرائت ابزار به دلیل این واقعیت است که دمای محیط با دمای معمولی که در آن مقیاس کالیبره شده است متفاوت است. برای این دستگاه، می توانید از قبل تعیین کنید که در یک افزایش دما، میزان قرائت چقدر تغییر می کند. بنابراین می توان با در نظر گرفتن اصلاح آن را حذف کرد.

در بیشتر موارد، خطاهای تصادفی را نمی توان به صورت تجربی حذف کرد، اما تأثیر آنها بر نتیجه اندازه گیری را می توان از لحاظ نظری با استفاده از تئوری احتمال و آمار ریاضی در هنگام پردازش نتایج اندازه گیری در نظر گرفت.

توزیع نرمال خطای تصادفی (توزیع گاوسی) از معادله تبعیت می کند

احتمال به دست آوردن خطا کجاست (تکرار وقوع خطای تصادفی).

توابع توزیع را می توان کاملاً با ویژگی های عددی آنها که شامل گشتاورهای اولیه و مرکزی است، تعریف کرد.

لحظه اولیه مرتبه k انتظار ریاضی یک متغیر تصادفی درجه k است:

در بیشتر موارد، لحظه اولیه مرتبه اول با مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده همزمان است.

لحظه مرکزی مرتبه k انتظار ریاضی از توان kth یک متغیر تصادفی متمرکز است (یعنی تفاوت بین مقدار یک متغیر تصادفی و انتظار ریاضی آن). در رابطه با اندازه گیری ها، یک متغیر تصادفی متمرکز یک خطای تصادفی خواهد بود:

X-M[X]=X-Q (9.3)

لحظه مرکزی مرتبه دوم پراکندگی نتایج مشاهده خواهد بود:

این پراکندگی نتایج مشاهداتی نسبت به انتظارات ریاضی است. نقطه ضعف این نمایش خطای اندازه گیری این است که ابعاد مربع مقدار اندازه گیری شده را دارد. بنابراین در عمل از مقدار انحراف معیار نتیجه اندازه گیری استفاده می شود

بر خلاف نتایج اندازه گیری، ویژگی های عددی تابع توزیع قطعی هستند و تصادفی نیستند. بنابراین، برای یافتن مقادیر دقیق، لازم است تعداد بی نهایت زیادی مشاهدات انجام شود. این مشکل تعیین مقادیر تقریبی به دست آمده در تعداد معینی از مشاهدات مستقل را ایجاد می کند. در آمار ریاضی، چنین مقادیر تقریبی که به صورت یک عدد بیان می شوند، تخمین نقطه ای نامیده می شوند. هر تخمین نقطه ای که بر اساس داده های تجربی محاسبه می شود، بسته به پارامتری که تخمین زده می شود و تعداد آزمایش ها، یک متغیر تصادفی است. توزیع برآورد بستگی به توزیع متغیر تصادفی اصلی دارد. نمرات به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

· ثروتمند، زمانی که با افزایش تعداد مشاهدات به مقدار پارامتر برآورد شده نزدیک می شوند.

· بی طرفانه، اگر انتظارات ریاضی برابر با پارامتر برآورد شده باشد.

· در صورتی موثر است که واریانس آن کمتر از واریانس هر تخمین دیگری از این پارامتر باشد.

9.2 تخمین نقطه ای از ویژگی های عددی کمیت اندازه گیری شده

اجازه دهید نمونه ای از n مقدار اندازه گیری شده X1 X2، ... Xn وجود داشته باشد. نتایج اندازه گیری فقط حاوی خطاهای تصادفی است. لازم است تخمینی از مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده و پارامتری که درجه پراکندگی مشاهدات در یک نمونه معین را مشخص می کند، پیدا کنید.

9.2.1 برآورد مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده

با قوانین توزیع احتمال متقارن، مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده با انتظارات ریاضی آن منطبق است و برآورد انتظار ریاضی میانگین حسابی نتایج مشاهدات فردی است:

9.2.2 برآورد انحراف معیار (rms) نتیجه مشاهدات

اگر انتظار ریاضی یک متغیر تصادفی مشخص باشد، آنگاه r.s.o. برابر است

اگر انتظار ریاضی ناشناخته باشد، از نتایج مشاهدات نمونه فقط می توان تخمینی از انتظار ریاضی X پیدا کرد. این یک تخمین معتبر، اما مغرضانه خواهد بود.

تخمین بی طرفانه به نظر می رسد

9.2.3 ارزیابی s.c.o. نتیجه اندازه گیری

تخمین فوق از مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده X یک متغیر تصادفی پراکنده با توجه به Q. S.k.o است. به این شکل خواهد بود

این کمیت پراکندگی مقدار متوسط ​​حسابی X از نتایج n مشاهدات کمیت اندازه گیری شده را نسبت به مقدار واقعی آن مشخص می کند.

9.3 ارزیابی s.k.o. نتیجه اندازه گیری غیر مستقیم

تمام موارد فوق در مورد ارزیابی s.c.o صدق می کند. نتیجه اندازه گیری مستقیم برای تخمین s.c.o. نتیجه اندازه گیری غیر مستقیم به صورت زیر انجام می شود. بگذارید نتیجه اندازه گیری تابعی از m متغیر Q = F (X1,X2,..,Xm) باشد. خطاهای جزئی نتیجه اندازه گیری را بیابید

برآوردهای r.s.o کجا هستند؟ نتیجه اندازه گیری مستقیم i-value.

S.k.o. نتیجه اندازه گیری غیر مستقیم با فرمول پیدا می شود

که در آن Rij ضریب همبستگی است که درجه ارتباط آماری بین خطاهای اندازه گیری جزئی را نشان می دهد.

10. طبقه بندی وسایل اندازه گیری

از بین انواع روش ها و ابزار اندازه گیری، ما تنها مواردی را در نظر خواهیم گرفت که به طور گسترده برای اندازه گیری ویژگی های سیگنال های الکتریکی و پارامترهای مدارهای رادیویی هنگام نظارت بر وضعیت فنی دستگاه های مختلف الکترونیکی رادیویی استفاده می شود. ابزار اندازه گیری مورد استفاده برای این منظور را می توان به دو گروه اندازه گیری الکترومکانیکی و الکترونیکی تقسیم کرد.

اسناد مشابه

مبانی نظری و مفاهیم اصلی مترولوژی. روش‌های استانداردسازی ویژگی‌های اندازه‌شناسی ابزار اندازه‌گیری، ارزیابی خطاهای ابزار و نتایج اندازه‌گیری. اصول حصول اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها. ساختار و عملکرد خدمات اندازه‌شناسی.

آموزش، اضافه شده در 11/30/2010


بررسی مفاهیم "همگرایی" و "تکرارپذیری اندازه گیری". ساخت نقشه تحلیل آماری کیفیت خازن ها با استفاده از روش میانگین های حسابی. تجزیه و تحلیل انواع اصلی خطاهای اندازه گیری: سیستماتیک، تصادفی و خشن.

تست، اضافه شده در 2012/02/07


ویژگی های استاتیکی تبدیل. رابطه بین پارامترهای اطلاعات خروجی و ورودی کمیت اندازه گیری شده. آستانه حساسیت ارزش تقسیم محدوده اندازه گیری. خطای اندازه گیری و الگوی تجلی خطاها.

ارائه، اضافه شده در 10/22/2013


استانداردسازی مشخصات مترولوژیکی ابزارهای اندازه گیری. کلاس دقت آنها یک مشخصه تعمیم یافته این نوع ابزار است که با محدودیت خطاهای اصلی و اضافی مجاز بیان می شود. فرمول های ویژه برای استانداردسازی آنها طبق GOST.

ارائه، اضافه شده در 2015/07/19


طبقه بندی خطاها بر اساس ماهیت بروز آنها (سیستماتیک و تصادفی). مفهوم احتمال وقوع یک رویداد تصادفی. ویژگی های خطاهای تصادفی ویژگی های دینامیکی ابزارهای اندازه گیری پایه خطاهای اندازه گیری دینامیک

کار دوره، اضافه شده در 2015/04/18


اطلاعات در مورد روش ها و انواع اندازه گیری ها. شرح تئوری و طرح فن آوری فرآیند خنک کننده مصنوعی. پشتیبانی مترولوژیکی از فرآیند. انتخاب و توجیه سیستم اندازه گیری، طرح انتقال اطلاعات. محاسبه خطاهای اندازه گیری

کار دوره، اضافه شده در 2014/04/29


تعیین مقدار توان جریان الکتریکی در نتیجه اندازه گیری های غیر مستقیم با تخمین مقدار مقاومت، ولتاژ و خطاها. برآورد هزینه اعتبار سنجی یک نهاد گواهینامه محصول پایه و آزمایشگاه تست.

کار دوره، اضافه شده در 2011/02/15


مشخصات کلی اجسام اندازه گیری در مترولوژی مفهوم انواع و روش های اندازه گیری. طبقه بندی و ویژگی های ابزار اندازه گیری. خواص مترولوژیکی و ویژگی های مترولوژیکی ابزارهای اندازه گیری. مبانی تئوری و تکنیک های اندازه گیری.

چکیده، اضافه شده در 1390/02/14


طبقه بندی خطاهای اندازه گیری: بر اساس شکل ارائه، با توجه به شرایط وقوع، بسته به شرایط و حالت های اندازه گیری، بر اساس علل و محل وقوع. خطاها و اشتباهات فاحش معمولی. اندازه گیری ها و خطاهای آنها در ساخت و ساز

کار دوره، اضافه شده در 12/14/2010


سوالات عمومی مبانی مترولوژی و فناوری اندازه گیری. طبقه بندی و ویژگی های اندازه گیری ها و فرآیندهای همراه آنها. شباهت ها و تفاوت های کنترل و اندازه گیری ابزار اندازه گیری و مشخصات مترولوژیکی آنها انواع خطاهای اندازه گیری

مشخصات اساسی مترولوژی دستگاه های اندازه گیری

دستگاه هایی برای نظارت بر پارامترهای فرآیند تکنولوژیکی

علم با مسائل تئوری اندازه گیری، ابزارهای تضمین وحدت آنها و روش های دستیابی به دقت لازم سر و کار دارد. اندازه شناسی.

مترولوژی اندازه گیری را به عنوان یک فرآیند شناختی تعریف می کند که شامل یافتن رابطه بین کمیت اندازه گیری شده و کمیت دیگر است که به طور معمول به عنوان یک واحد اندازه گیری پذیرفته شده است. بنابراین، اگر k کمیت اندازه گیری شده باشد، a واحد اندازه گیری، و t مقدار عددی کمیت اندازه گیری شده در واحد پذیرفته شده است، آنگاه

k = ta. (2.1)

این معادله معادله اصلی اندازه گیری است.

در تئوری اندازه گیری، اندازه گیری های مستقیم، غیر مستقیم، تجمعی و مشترک وجود دارد.

اندازه گیری های مستقیمکه با برابری (2.1) مشخص می شود، شامل مقایسه مستقیم کمیت اندازه گیری شده با یک واحد اندازه گیری با استفاده از یک اندازه گیری یا دستگاه اندازه گیری با مقیاس بیان شده در این واحدها است. بیشتر کمیت های فیزیکی نه با اندازه گیری های مستقیم، بلکه با محاسبات با استفاده از وابستگی های عملکردی شناخته شده تعیین می شوند.

اندازه گیری هایی که در آنها کمیت اندازه گیری شده مورد نظر با محاسبات مبتنی بر نتایج اندازه گیری های مستقیم مرتبط با کمیت مورد نظر توسط یک رابطه عملکردی شناخته شده تعیین می شود. اندازه گیری های غیر مستقیم. در این حالت مقدار کمیت اندازه گیری شده با فرمول تعیین می شود

Q = f(A،B،C، ...،)، (2.2)

که در آن A، B، C مقادیر به دست آمده از اندازه گیری های مستقیم هستند. نمونه‌هایی از اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم عبارتند از: تعیین حجم یک جسم با اندازه‌گیری مستقیم ابعاد هندسی آن، سرعت جریان یک ماده در خط لوله، با افت فشار در دستگاه دریچه گاز و غیره.

اندازه گیری کلبه مواردی گفته می شود که مقادیر مورد نظر مقادیر با استفاده از یک سیستم معادلات به دست آمده با اندازه گیری مستقیم ترکیبات مختلف این مقادیر به دست می آید.

اندازه گیری های مشترکاندازه گیری همزمان دو یا چند کمیت مختلف برای یافتن رابطه بین آنها نامیده می شود.

2.1. ویژگی های ابزار اندازه گیری

تجهیزات اندازه گیری شامل اندازه گیری ها، ابزار اندازه گیری و وسایل کمکی. اندازه گیری ها و ابزار اندازه گیری با توجه به هدف مورد نظر خود عبارتند از: نمونهو کارگران.

استانداردها و ابزار اندازه گیری برای بازتولید و ذخیره واحدهای اندازه گیری و همچنین برای کالیبراسیون و بررسی دستگاه های اندازه گیری کار استفاده می شود.

اندازه‌گیری‌های کاری و ابزار اندازه‌گیری برای مقایسه مستقیم یا غیرمستقیم مقادیر اندازه‌گیری شده با واحدهای اندازه‌گیری یا اندازه‌گیری‌های مربوطه طراحی شده‌اند و به دو گروه آزمایشگاهی و فنی تقسیم می‌شوند. اقدامات آزمایشگاهی و ابزار اندازه گیری با دقت مشخص مشخص می شوند و هنگام استفاده از آنها، نتیجه اندازه گیری باید مطابق با داده های گذرنامه اصلاح شود و تأثیر عوامل خارجی باید در نظر گرفته شود. برای اندازه‌گیری‌های فنی و ابزار اندازه‌گیری، دقت در نظر گرفته می‌شود که از پیش تعیین شده است و هیچ اصلاحی در نتیجه اندازه‌گیری لازم نیست، که در محدوده مشخصه‌های اندازه‌شناسی نرمال شده تعیین شده توسط مشخصات فنی یا استانداردهای دولتی دقیق در نظر گرفته می‌شود.

به طور کلی، یک دستگاه اندازه گیری به عنوان یک ابزار اندازه گیری طراحی شده برای تولید سیگنال های اطلاعات اندازه گیری به شکلی قابل دسترسی برای درک مستقیم توسط ناظر درک می شود. با توجه به روش صدور اطلاعات، ابزار اندازه گیری می تواند باشد نشان دادنیا ثبت نام، و اگر دستگاه های سیگنالینگ وجود دارد - دستگاه های سیگنالینگ.

مشخصات مترولوژیکیدستگاه های اندازه گیری که قابلیت اطمینان اطلاعات دریافتی را تعیین می کنند، به عنوان مثال. عملکرد اصلی ابزارهای اندازه گیری، به عنوان معیار اصلی برای کیفیت آنها عمل می کند. ویژگی های استاندارد اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری شامل شاخص های زیر است:

1. محدودیت های اندازه گیری(به شکل یک مشخصه استاتیک اسمی، کوچکترین مقدار تقسیم یک مقیاس غیر یکنواخت یک دستگاه اندازه گیری، یک کد خروجی یا قیمت اسمی یک واحد اندازه گیری).

2. استانداردهای دقت اندازه گیری(خطاهای ابزار اندازه گیری، خصوصیات دینامیکی، حساسیت، پایداری و تنوع قرائت ها و غیره).

3. انواع، روش ها، عبارات و روش های عادی سازی خطاها.

4. روش های صدور گواهینامه و آزمایش.

مشخصه استاتیک اسمی یک ابزار اندازه گیری به عنوان وابستگی عملکردی سیگنال خروجی (تغییر مکان دستگاه خواندن و غیره) به پارامتر اندازه گیری شده A (سیگنال خروجی) تحت شرایط خارجی داده شده و در حالت ثابت سیستم درک می شود. مشخصه استاتیک تنها در صورتی خطی خواهد بود که حساسیت دیفرانسیل S برای کل محدوده عملیاتی مقادیر A ثابت باشد، زمانی که

S = = = Const (2 3)

حداقل مقدار X 0 مقدار اندازه گیری شده که می تواند کوچکترین حرکت قابل توجه اشاره گر یا تغییر در مقدار خروجی را ایجاد کند، نامیده می شود. آستانه حساسیت.

ثابت ابزار به عنوان تعداد واحدهای اندازه گیری در نظر گرفته می شود که قرائت باید در آن ضرب شود (تعداد تعیین شده توسط موقعیت دستگاه قرائت) برای به دست آوردن قرائت در واحدهای اندازه گیری معین. در اکثر ابزارهای اندازه گیری، دستگاه های خواندن به صورت ترازو و اشاره گر ساخته می شوند. مقیاس مجموعه ای از علائم است که در امتداد یک خط قرار دارند. ابتدا و انتهای مقیاس، مربوط به حد پایین و بالای اندازه گیری، محدوده اندازه گیری را تعیین می کند. اینرسی ابزارهای اندازه گیری در طول انتقال یک پارامتر از یک مقدار حالت پایدار به مقدار دیگر با ویژگی های دینامیکی مانند ثابت زمانی، زمان برای ایجاد قرائت ها و غیره ارزیابی می شود. ویژگی های مهم دستگاه های اندازه گیری خطا هستند.

خطای اندازه گیریدستگاه تفاوت بین نتیجه اندازه گیری X یک کمیت معین و مقدار واقعی آن X 0 است:

A = X - X 0، (2.4)

که در آن A مشخصه کمی اصلی اندازه گیری است که نامیده می شود خطای مطلق. خطای مربوطه، برابر با نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده، به صورت درصد بیان می شود:

δ = 100/Ho

در این راستا، خطاهای دستگاه های اندازه گیری را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

ایستا و پویابسته به شرایط و حالت های عملیاتی؛

سیستماتیک، تصادفی و خشن، بسته به ماهیت تجلی آنها و احتمالات حذف.

خطای استاتیکخطایی نامیده می شود که در مقدار ثابت کمیت اندازه گیری شده و شرایط خارجی ثابت رخ می دهد.

خطای دینامیکیخطایی است که هنگام تغییر کمیت اندازه گیری شده و تأثیرات خارجی رخ می دهد.

خطاهای سیستماتیکبه خطاهایی گفته می شود که از نظر بزرگی و علامت ثابت هستند یا بر اساس قانون خاصی تغییر می کنند و در طول اندازه گیری های متعدد تکرار می شوند. خطاهای سیستماتیک با اندازه گیری های مکرر از همان مقدار در شرایط دیگر ثابت تعیین می شوند و با استفاده از دستگاه های تنظیم یا با اعمال اصلاح با استفاده از عناصر خاص حذف می شوند. خطاهای سیستماتیک به پیش رونده و دوره ای تقسیم می شوند. افزایش یا کاهش مداوم خطاها را پیش رونده می نامند. اینها شامل خطاهای ناشی از سایش قطعات، تماس ها و غیره است. خطاهای دوره ای آنهایی هستند که در بزرگی و علامت تغییر می کنند و در حین کار دستگاه های اندازه گیری به وجود می آیند.

خطاهای تصادفیخطاهایی را نشان می دهد که از نظر بزرگی و علامت به طور نامحدود متفاوت هستند. آنها دقت دستگاه اندازه گیری را تعیین می کنند. بر اساس خطاهای تصادفی، دقت خود دستگاه های اندازه گیری و روش های اندازه گیری ارزیابی می شود. به دلیل خطای تصادفی، مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده ناشناخته است، بنابراین، هنگام محاسبه خطاهای تصادفی، میانگین حسابی X از N اندازه گیری به دست آمده Xi به عنوان مقدار اندازه گیری شده در نظر گرفته می شود.

2.1. ویژگی های اطلاعاتی فرآیند اندازه گیری

هر اندازه گیری را می توان به عنوان زنجیره ای از تبدیل کمیت اندازه گیری شده در نظر گرفت تا زمانی که نتیجه اندازه گیری به شکلی که لازم بود ارائه شود.

فرآیند اندازه گیری با انتقال اطلاعات در مورد مقدار کمیت اندازه گیری شده از یک حامل به حامل دیگر مشخص می شود، یعنی. تبدیل اطلاعات مربوط به مقدار کمیت اندازه گیری شده به نتیجه اندازه گیری. این بدان معناست که در بعد اطلاعاتی، اندازه گیری را می توان فرآیند دریافت و تبدیل اطلاعات از کمیت اندازه گیری شده به منظور به دست آوردن نتیجه کمی در مقایسه با مقیاس پذیرفته شده یا واحد اندازه گیری در مناسب ترین شکل برای استفاده بیشتر در نظر گرفت. توسط انسان و ماشین

برای ایجاد ارتباط بین دقت اندازه گیری ها و مقدار اطلاعات به دست آمده در حین اندازه گیری، از اصول اولیه تئوری اطلاعات استفاده می شود. علاوه بر این، تحت عنوان " اطلاعات"درک کلیت اطلاعات در مورد هر شی، فرآیند یا پدیده، به طور کلی - در مورد یک سیستم فیزیکی.

وظیفه به دست آوردن اطلاعات حذف عدم قطعیت در ایده های ما در مورد وضعیت برخی از سیستم های فیزیکی و ایجاد الگوهای کمی مرتبط با دریافت، پردازش و ذخیره اطلاعات است.

بنابراین تئوری اطلاعات دریافت هر گونه اطلاعات از جمله اطلاعات اندازه گیری را رفع برخی عدم قطعیت ها می داند و میزان اطلاعات را تفاوت وضعیت قبل و بعد از دریافت پیام معین می داند. در حال حاضر بر اساس نظر کارشناسان در حال توسعه و استفاده از تئوری اطلاعات دستگاه های اندازه گیری، استفاده از روش های تئوری اطلاعات ارزیابی موثرتری از کیفیت دستگاه ها را فراهم می کند.

2.2. نظارت بر تجهیزات اندازه گیری

اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها و حفظ ابزار اندازه گیری در شرایط مناسب در تمام بخش های اقتصاد ملی توسط سرویس واحد اندازه گیری کشور به سرپرستی استاندارد دولتی فدراسیون روسیه و متشکل از خدمات اندازه گیری دولتی و خدمات اندازه شناسی دپارتمان انجام می شود. خدمات مترولوژی ایالتی دارای تعدادی موسسات تحقیقاتی و بخش های استاندارد دولتی فدراسیون روسیه است. اینها مسئول مراکز منطقه ای اندازه گیری و استانداردسازی، آزمایشگاه های بین منطقه ای، منطقه ای (سرزمینی) و بین منطقه ای برای نظارت دولتی بر استانداردها و تجهیزات اندازه گیری هستند.

وظایف اصلی خدمات اندازه گیری دولتی عبارتند از: - اجرای نظارت دولتی بر تجهیزات اندازه گیری،

توسعه اسناد نظارتی و فنی سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها (GSI) و نظارت بر اجرای آنها،

ایجاد و بهبود پایگاه مرجع و ناوگان ابزار اندازه گیری نمونه،

GSI مجموعه ای از قوانین، مقررات، الزامات و هنجارهای تعیین شده توسط استانداردهای دولتی است که سازمان و روش کار را برای ارزیابی و اطمینان از دقت اندازه گیری تعیین می کند. این استانداردها تنظیم می کنند: واحدهای مقادیر فیزیکی، روش ها و وسایل بازتولید این واحدها و انتقال اندازه آنها به ابزارهای اندازه گیری کار، روش های بیان ویژگی های اندازه گیری استاندارد ابزارهای اندازه گیری و شاخص های دقت نتایج اندازه گیری. الزامات برای تکنیک های اندازه گیری؛ روش و روش انجام آزمایشات دولتی، تأیید و بازنگری ابزار اندازه گیری.

یکی از مسئولیت های اصلی خدمات اندازه گیری دولتی اطمینان از نظارت دولتی بر تجهیزات اندازه گیری است. موارد زیر مشمول نظارت می باشند: تولید، وضعیت، بهره برداری و تعمیر اقدامات و ابزار اندازه گیری و همچنین فعالیت های خدمات اندازه گیری ادارات. ارگان های کمیته استانداردهای دولتی فدراسیون روسیه حق دارند انتشار ابزار اندازه گیری را که مطابق با الزامات استانداردهای دولتی و شرایط فنی نیستند در گردش ممنوع کنند، اقدامات نامناسب و ابزار اندازه گیری را از گردش خارج کنند و اجباری را انجام دهند. تأیید وضعیت ابزارهای اندازه گیری، برای انجام آزمایشات دولتی و صدور گواهینامه ابزار اندازه گیری جدید.

تمام اقدامات و ابزار اندازه گیری در نظر گرفته شده برای تولید انبوه و عرضه به گردش در معرض آزمایشات دولتی است. طی فرآیند آزمایش، انطباق دستگاه ها با نیازهای اقتصاد ملی، سطح مدرن فناوری اندازه گیری و الزامات استانداردها مشخص می شود. اگر نتایج آزمایشات دولتی دستگاه ها مثبت باشد، استاندارد دولتی فدراسیون روسیه اجازه تولید و عرضه آنها را به گردش می دهد و در ثبت دولتی گنجانده می شود.

برای اطمینان از دقت اندازه گیری مورد نیاز، رویه خاصی برای سازماندهی و انجام تأیید ابزار اندازه گیری ایجاد شده است. همه ابزارهای اندازه گیری مشمول تأیید دولتی یا دپارتمان هستند.

تأیید دولتی، که توسط سیستم Gosstandart فدراسیون روسیه انجام می شود، شامل ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده در بدنه خدمات اندازه شناسی دولتی، ابزارهای استاندارد اولیه مورد استفاده در بدنه خدمات اندازه گیری دپارتمان، و همچنین ابزارهای اندازه گیری کار مورد استفاده برای حسابداری و متقابل است. سکونتگاه ها، تضمین اقدامات احتیاطی ایمنی برای حفاظت از محیط زیست و سلامت عمومی. لیست ابزارهای اندازه گیری کار مشمول تأیید دولتی اجباری و فراوانی این تأیید برای گروه های خاصی از دستگاه ها توسط استاندارد دولتی فدراسیون روسیه تعیین می شود.

تأیید دپارتمان توسط خدمات اندازه‌شناسی بخش‌ای از شرکت‌ها، سازمان‌ها و مؤسسات فردی انجام می‌شود که مجوز اداره استاندارد دولتی فدراسیون روسیه برای انجام کار تأیید را دارند. کلیه ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده در اقتصاد ملی که تحت پوشش تأیید دولتی نیستند، مشمول این تأیید هستند. بررسی ابزارهای اندازه گیری مطابق با الزامات استانداردهای دولتی، دستورالعمل ها و دستورالعمل های استاندارد دولتی فدراسیون روسیه برای روش ها و ابزارهای تأیید انجام می شود. دستگاه‌هایی که در نتیجه تأیید تشخیص داده می‌شوند که کلاس دقت خود را ندارند یا معیوب هستند، تا زمانی که کاستی‌های شناسایی‌شده برطرف نشوند، مجاز به استفاده بیشتر نیستند. دستگاه هایی که به عنوان مناسب شناخته می شوند علامت گذاری می شوند یا گواهی صادر می شوند. در صورت لزوم، دسترسی به مکانیسم های دستگاه را محدود کنید. پس از تأیید آنها، بدنه های ابزار آب بندی می شوند.

هنگام شرکت در کمیسیون های دولتی برای پذیرش تجهیزات فناوری جدید نصب شده و بازسازی شده صنایع خطرناک انفجار و آتش سوزی با حضور تجهیزات اتوماسیون، کارگران آتش نشانی باید به رعایت الزامات اسناد نظارتی مربوطه استاندارد دولتی توجه کنند. برای تایید دستگاه ها و برند آنها. این امر امکان انفجار و موقعیت های خطرناک آتش سوزی را در تاسیسات کاهش می دهد و در صورت وقوع آتش سوزی و انفجار، دستگاه هایی که تاییدیه را گذرانده اند به طور عینی وضعیت پیش اضطراری و پیشرفت حادثه منجر به آتش سوزی را منعکس می کنند.

دستگاه هایی برای کنترل پارامترهای تکنولوژیکی

فرآیندها

3.1. ابزارهای کنترل دما

برای اندازه گیری دما از تغییر در هر خاصیت فیزیکی جسم استفاده می شود که به طور منحصر به فردی به دمای آن بستگی دارد و اندازه گیری آن آسان است.

خصوصیات زیربنای عملکرد ابزارهای اندازه گیری دما عبارتند از: انبساط حجمی اجسام، تغییر در فشار یک ماده در حجم بسته، وقوع نیروی حرارتی، تغییر در مقاومت الکتریکی هادی ها و نیمه هادی ها، شدت تابش بدنه های گرم شده و غیره

بسته به خواص فیزیکی که بر اساس عملکرد دستگاه های اندازه گیری دما است، آنها متمایز می شوند:

1. دماسنج انبساط، ساخته شده بر اساس اصل تغییر حجم مایع یا ابعاد خطی جامدات با تغییر دما. برای اندازه گیری دما از -190 تا +500 0 C استفاده می شود.

2. دماسنج های مانومتریک، بر اساس تغییرات فشار مایع، گاز یا بخار در حجم بسته در هنگام تغییر دما. برای اندازه گیری دما از -120 تا +600 0 C استفاده می شود.

3. پیرومترهای ترموالکتریک (ترموکوپل) که اصل عملکرد آنها بر اساس ظاهر یک نیروی محرکه الکتریکی در هنگام تغییر دمای یکی از اتصالات یک مدار بسته از ترموالکترودهای غیرمشابه است. برای اندازه گیری دما از -200 تا +2000 0 C استفاده می شود.

4. دماسنج های مقاومتی، بر اساس تغییر مقاومت الکتریکی یک هادی یا نیمه هادی با تغییر دما. برای اندازه گیری دما از -200 تا +650 0 C استفاده می شود.

5. پیرومترهای تشعشعی که بر اساس اصل تغییر شدت تابش اجسام گرم شده بسته به تغییرات دما کار می کنند. برای اندازه گیری دما از +600 تا +6000 0 C استفاده می شود.

3.2. ابزار اندازه گیری فشار

فشار با نسبت نیرویی که به طور یکنواخت در یک منطقه توزیع می شود و به اندازه آن ناحیه نرمال است، تعیین می شود. بسته به مقدار اندازه گیری شده، ابزارهای اندازه گیری فشار به موارد زیر تقسیم می شوند:

گیج فشار - برای اندازه گیری فشارهای اضافی متوسط ​​و زیاد؛

گیج های خلاء - برای اندازه گیری خلاء متوسط ​​و زیاد؛

فشار سنج و خلاء - برای اندازه گیری فشار متوسط ​​و بالا و خلاء.

متر فشار - برای اندازه گیری فشار اضافی کوچک؛

متر پیش نویس - برای اندازه گیری خلاء های کوچک؛

رانش سنج - برای اندازه گیری فشارهای اضافی کوچک و

نادر شدن

گیج های فشار دیفرانسیل - برای اندازه گیری اختلاف فشار.

فشارسنج - برای اندازه گیری فشار اتمسفر.

با توجه به اصل عملکرد، ابزارهای زیر برای اندازه گیری فشار متمایز می شوند: مایع، فنر، پیستون، رادیواکتیو الکتریکی.

دستگاه های مایع در این دستگاه ها فشار یا خلاء اندازه گیری شده توسط فشار هیدرواستاتیکی ستون سیال عامل متعادل می شود که به عنوان جیوه، آب، الکل و ... استفاده می شود.

دستگاه های فنری. فشار یا خلاء اندازه‌گیری شده توسط نیروهای واکنش الاستیک عناصر مختلف حساس (فنر لوله‌ای، غشاء، دم و غیره) متعادل می‌شود، که تغییر شکل آن، متناسب با پارامتر اندازه‌گیری شده، از طریق سیستمی از اهرم‌ها به نشانگر منتقل می‌شود. یا قلم دستگاه

فشار سنج های پیستونی فشار با مقدار باری که بر روی پیستون یک منطقه خاص در حال حرکت در یک سیلندر پر از روغن است تعیین می شود. گیج های فشار پیستون دارای کلاس های دقت بالایی برابر با 0.02 هستند. 0.05; 0.2.

دستگاه های الکتریکی. عملکرد این دستگاه ها بر اساس اندازه گیری خواص الکتریکی (مقاومت، خازن، اندوکتانس و ...) برخی از مواد در هنگام قرار گرفتن در معرض فشار خارجی است.

دستگاه های پیزوالکتریک این دستگاه‌ها از اثر پیزوالکتریک استفاده می‌کنند که شامل ظاهر شدن بارهای الکتریکی بر روی سطح کریستال‌های خاص (کوارتز، نمک روشل، تورمالین) زمانی است که نیرویی در جهت خاصی به آنها وارد می‌شود.

دستگاه های رادیواکتیو فشار با تغییر درجه یونیزاسیون یا میزان جذب پرتوهای y در هنگام تغییر چگالی یک ماده تعیین می شود.

3.3. ابزارهای سطح

گیج های سطح مایعات بر اساس اصل عملکرد خود به شیشه های نشانگر، گیج های شناور، گیج های هیدرواستاتیک، گیج های الکتریکی و گیج های رادیواکتیو تقسیم می شوند.

شیشه های نشانگر یا سطح یک لوله شیشه ای عمودی هستند که مایع در آن، مانند مخازن ارتباطی، در همان ارتفاع دستگاه نصب می شود. شیشه های نشانگر برای اندازه گیری سطح محلی در دستگاه ها استفاده می شود.

سطح سنج شناور. در این دستگاه ها عنصر حساس شناوری با وزن مخصوص کمتر (شناور) یا بیشتر (غرق) نسبت به مایع است. تغییر سطح مایع در دستگاه باعث حرکت شناور می شود که با استفاده از سیستمی از اهرم ها، میله ها و کابل ها به یک اشاره گر که در امتداد یک ترازو حرکت می کند یا به یک دستگاه ثانویه برای خواندن و ضبط منتقل می شود.

برای اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک یک ستون مایع از سطح سنج هیدرواستاتیک استفاده می شود که سطح آن تعیین می شود. فشارسنج های پیزومتریک و دیفرانسیل هیدرواستاتیکی وجود دارد. عملکرد سطح سنج‌های پیزومتریک هیدرواستاتیک مبتنی بر استفاده از فشار هوا یا گاز است که از طریق لایه‌ای از مایع با سطح اندازه‌گیری‌شده حباب می‌شود، زیرا سطح دوم تغییر می‌کند.

عملکرد گیج های فشار دیفرانسیل هیدرواستاتیک بر اساس تعیین سطح توسط فشار ستون مایع اندازه گیری شده است که با فشار یک ستون مایع ثابت متعادل می شود.

سطح سنج های الکتریکی. پرکاربردترین سطح سنج ها خازنی و اهمی هستند.

در سطح سنج های خازنی الکتریکی، عنصر حساس یک خازن است که صفحات آن در دو طرف یک لوله دی الکتریک عمودی متصل به دستگاه مانند مخازن ارتباطی قرار دارند. اگر یکی از صفحات خازن الکترود باشد، دیگری دیوار دستگاه است. هنگامی که سطح مایع تغییر می کند، ظرفیت خازن متصل به یکی از بازوهای پل AC تغییر می کند و سیگنالی متناسب با مقدار سطح اندازه گیری شده به ورودی دستگاه ثانویه ارسال می شود.

عملکرد سطوح اهمی الکتریکی مورد استفاده برای تعیین سطح مایعات رسانای الکتریکی بر اساس اندازه گیری مقاومت بین الکترودهایی با شکل مناسب وارد شده در مایع است. در این حالت، مقاومت لایه مایع بین الکترود و محفظه یا بین دو الکترود به ارتفاع سطح مایع در دستگاه بستگی دارد.

سطح سنج رادیواکتیو اندازه گیری سطح مایع بر اساس اندازه گیری شدت جذب ذرات y در هنگام تغییر سطح مایع است.

3.4. ابزارهای کنترل جریان

جریان حجمی g مقدار حجمی ماده V است که از سطح مقطع خط لوله در واحد زمان t جریان می یابد.

که در آن p چگالی ماده، kg/m3 است.

دستگاه‌هایی که برای اندازه‌گیری جریان طراحی شده‌اند، فلومتر نامیده می‌شوند و به دستگاه‌هایی که مقدار ماده‌ای را که در یک دوره زمانی از سطح مقطع خط لوله می‌گذرد اندازه‌گیری می‌کنند، شمارنده نامیده می‌شوند.

با توجه به اصل کار، کنتورهای جریان را می توان به دبی مترهای افت فشار متغیر و ثابت، سطح متغیر تقسیم کرد.

دبی سنج های تفاضلی فشار متغیر. عملکرد این دستگاه ها بر اساس وقوع اختلاف فشار در یک دستگاه مخروطی با مقطع ثابت نصب شده در داخل خط لوله است. تفاوت فشار استاتیک قبل و بعد از دستگاه انقباض (افت فشار) که توسط یک فشارسنج دیفرانسیل اندازه گیری می شود، به سرعت جریان ماده در حال جریان بستگی دارد و می تواند به عنوان معیاری برای میزان جریان عمل کند.

فلومترهای فشار دیفرانسیل ثابت (روتامتر). عملکرد این دستگاه ها بر اساس حرکت یک عنصر حساس (شناور) نصب شده در یک لوله مخروطی عمودی است. ماده ای از پایین از طریق آن تامین می شود که جریان آن اندازه گیری می شود. هنگامی که سرعت جریان مایع، گاز یا بخار تغییر می کند، شناور به سمت بالا حرکت می کند و سوراخ لوله تغییر می کند. ارتفاع شناور از نظر عملکردی با دبی جریان مرتبط است. در این حالت، افت فشار در سراسر شناور هنگام حرکت آن در امتداد محور لوله تقریبا ثابت می ماند.

دبی سنج سطوح متغیر عملکرد این دستگاه ها بر اساس تغییرات ارتفاع سطح مایع در ظرف با جریان مداوم آن و خروج آزاد از ظرف است.

انواع دیگری از فلومترها وجود دارد که عملکرد آنها بر اساس قوانین فیزیکی خاصی (تغییر پارامترهای الکتریکی، انتقال حرارت به جریان، کاهش شدت امواج فراصوت یا تشعشعات رادیواکتیو بسته به سرعت جریان) است.

3.5. پل متعادل کننده خودکار

پل متعادل برای اندازه گیری مداوم دما، ثبت و کنترل طراحی شده است. این در ارتباط با دماسنج های مقاومتی کالیبراسیون استاندارد کار می کند، یعنی. مطابق با حد اندازه گیری مشخص شده - کالیبراسیون دماسنج مقاومتی است. این بدان معنی است که هر دستگاه مربوط به گروه خاصی از دماسنج های مقاومتی یک کالیبراسیون است. ماهیت عملکرد دماسنج های مقاومتی بر اساس وابستگی مقاومت الکتریکی آن به دما است.

مدار اندازه گیری اولیه دستگاه مورد نظر یک پل است. اندازه گیری مقادیر غیر الکتریکی با استفاده از روش های الکتریکی در مهندسی برق و اتوماسیون بسیار گسترده است. مدارهای اندازه گیری پل بیش از 100 سال است که استفاده می شوند و توانایی اندازه گیری دارند

شرط تعادل به معنای چنین نسبتی از مقاومت های پل است که در راس مورب اندازه گیری اختلاف پتانسیل U bd = 0 است و سیگنال خروجی در مدار اندازه گیری وجود ندارد. حالت U bd = 0 مربوط به برابری افت ولتاژ در بازوهای مجاور است، یعنی.

Ui = U4 و U2 = U3. (3.1)

طبق قانون اهم

رابط کاربری = I1R1; U2 = I1R2; U3 = I2R3; U4 = I2R4. (3.2)

با جایگزینی معادل افت ولتاژ (3.1) مقادیر آنها بر حسب جریان و مقاومت (3.2) و تقسیم ترم به ترم، به دست می آوریم:

I1R1/I1R2 = WI2R3 (3.3)

یا با کاهش مقادیر جریان I 1 و I 2 برابری داریم:

R1R3 = R2R4، (3.4)

که شرایط تعادل کلاسیک مدار پل نامیده می شود، به صورت زیر بخوانید: «اگر حاصل ضربات مقاومت بازوهای مخالف مدار پل با یکدیگر برابر باشند، در بالای قطر اندازه گیری اختلاف پتانسیل وجود ندارد. " این روش را روش اندازه گیری مقاومت ولتاژ صفر می نامند.

یک نمودار شماتیک از یک پل متعادل در شکل نشان داده شده است. 3.2.

یک دماسنج مقاومتی مسی یا پلاتینی Rt که مقاومت الکتریکی آن باید اندازه گیری شود، به یکی از بازوها متصل است.

پل با استفاده از سیم های اتصال دارای مقاومت R. بازوهای دیگر پل از مقاومت ثابت منگنین Rmt و مقاومت مدرج متغیر Rheochord R p که همچنین از منگنین ساخته شده است، تشکیل شده است. برق DC یا AC به یک مورب پل و یک نشانگر تهی در دیگری تعبیه شده است. هنگامی که پل در تعادل است، برابری برآورده می شود:

R\Rt = R2R4، (3.5)

از جایی که با در نظر گرفتن مقاومت رئوکورد می نویسیم:

(Rx+rx)Rt = (R2+r2)R4. (3.6)

در این حالت اختلاف پتانسیل بین نقاط bd صفر است، جریانی از گالوانومتر نول عبور نمی کند و سوزن آن روی صفر تنظیم می شود. با تغییر دما، مقاومت الکتریکی دماسنج مقاومتی تغییر می کند و پل نامتعادل می شود. برای بازگرداندن تعادل، لازم است با مقاومت های ثابت Ri، R 2 و R 4، مقدار مقاومت ریوکورد را با حرکت دادن کنتاکت متحرک آن تغییر دهیم.

بنابراین، اگر مقاومت وتر لغزنده را کالیبره کنید، با توجه به موقعیت موتور آن زمانی که پل در حالت تعادل است، می توانید مقدار مقاومت R 1 و در نتیجه دمای اندازه گیری شده را قضاوت کنید.

برنج. 3.3. نمودار شماتیک یک پل تعادل الکترونیکی

مقاومت الکتریکی. پل اندازه گیری، متشکل از مقاومت های ثابت و متغیر (R 1، R 2 و R 4) و با ولتاژ (6.3 V) از یکی از سیم پیچ های ترانسفورماتور قدرت، نامتعادل می شود و یک ولتاژ نامتعادل U در مورب ظاهر می شود. پل بین نقاط b و d bd. دومی به ورودی تقویت کننده الکترونیکی (EA) تغذیه می شود، جایی که از نظر ولتاژ و توان تقویت می شود، سپس به موتور RD برگشت پذیر عرضه می شود و روتور آن را به حرکت در می آورد. با چرخش در یک جهت یا جهت دیگر، بسته به علامت عدم تعادل، روتور موتور معکوس، لغزنده متصل مکانیکی R p، اشاره گر و قلم را در امتداد مقیاس ابزار حرکت می دهد تا زمانی که پل اندازه گیری به حالت تعادل برسد. در این حالت، ولتاژ ورودی تقویت کننده الکترونیکی (EA) برابر با صفر می شود، موتور الکتریکی متوقف می شود و دستگاه دمای اندازه گیری شده را نمایش می دهد.

دقت قرائت های ابزار به تنظیم مقاومت سیم های متصل کننده دماسنج مقاومتی به پل تعادل اتوماتیک بستگی دارد. برای تنظیم مقاومت سیم های اتصال به مقدار کالیبراسیون، از مقاومت های R y و R "y حداکثر تا 2.5 اهم استفاده کنید. هنگام کالیبره کردن دستگاه ها، مقاومت هر سیمی که از دماسنج به دستگاه می گذرد گرفته می شود (2.5 + 0.01). ) اهم: اگر مقاومت هر سیم کمتر از 2.5 اهم باشد، یک مقاومت اضافی به صورت سری به خط اتصال متصل می شود و مقاومت هر سیم را تا 2.5 اهم تکمیل می کند.

در شرایط تولید، دماسنج مقاومتی ممکن است در فاصله قابل توجهی از دستگاه ثانویه قرار گیرد؛ زمانی که دمای محیط نوسان می کند، مقدار مقاومت آنها تغییر می کند که منجر به خطای اضافی در قرائت پل تعادل خودکار می شود. . برای از بین بردن خطا، از یک نمودار اتصال سه سیم بین دماسنج مقاومتی و دستگاه ثانویه استفاده می شود که شامل این واقعیت است که نقطه c (شکل 3.4) مستقیماً به دماسنج مقاومتی منتقل می شود. با این اتصال مقاومت

سیم R به بازوی پل اندازه گیری اضافه می شود و مقاومت

R تا شانه با مقاومت ثابت. سپس شرایط تعادل مدار پل به شکل زیر خواهد بود:

(R1+rR1)(Rt+Rl)) = (R2+rR 2 +R^)R4. (3.7)

مدار اندازه گیری پل تعادل اتوماتیک نیز می تواند از باتری DC خشک و یا از باتری با ولتاژ 1.2-1.5 ولت تغذیه شود که در این حالت تقویت کننده الکترونیکی دستگاه باید دارای مبدل ویبره برای تبدیل عدم تعادل DC باشد. سیگنال به جریان متناوب به منظور تقویت بعدی آن.

در این راستا، هنگامی که تداخل های مختلفی در مدار اندازه گیری ظاهر می شود (مثلاً هنگام نصب دماسنج مقاومتی در کوره های الکتریکی یا مکان هایی با میدان مغناطیسی بزرگ) از پل های DC متعادل استفاده می شود. علاوه بر این در مواردی که به دلیل شرایط عملکرد دستگاه ها و ایمنی در برابر آتش، از منابع DC کم مصرف تغذیه می شوند، از پل های DC استفاده می شود.

از نظر ساختاری، پل تعادل خودکار خودکار یک دستگاه ثابت است که تمام اجزای آن در داخل یک بدنه فولادی قرار دارند. قرائت ها روی کاغذ نمودار که توسط یک موتور سنکرون حرکت می کند، ثبت می شود.

این صنعت پل‌های متعادل خودکار را تولید می‌کند که بر روی یک نمودار دیسک نشان داده و ضبط می‌کنند، پل‌های KSM2، KSM3، KSM4 که روی نمودار نواری نشان داده و ضبط می‌کنند، پل‌هایی با مقیاس چرخشی، و سایر تغییراتی که روی نمودار نواری نشان داده و ثبت می‌شوند. نمودارهای شماتیک آنها شبیه به نمودار در نظر گرفته شده یک پل متعادل خودکار است و فقط در طراحی اجزای جداگانه متفاوت است.

با این حال، نوع دستگاه الکترونیکی مورد بحث در بالا نیز دارای معایبی است:

محدوده اندازه گیری دما کوچک (تا 600 0 C)؛

یک دماسنج مقاومتی نصب شده در دستگاه های تکنولوژیکی باید در حجم محصول قرار گیرد.

دستگاه ثانویه ابزار خاصی برای محافظت در برابر انفجار ندارد و فقط در اتاق های ابزار دقیق و کنترل نصب می شود.

3.6. پتانسیومتر اتوماتیک

پتانسیومتر اتوماتیک برای اندازه گیری، ثبت و تنظیم دما طراحی شده است. این دستگاه همراه با ترموکوپل های کالیبراسیون استاندارد کار می کند و برای اندازه گیری دما از -200 تا + 2000 درجه سانتیگراد استفاده می شود. مصالح ساختمانی زیر برای الکترودهای ترموکوپل استفاده می شود: آهن-کوپل، کوپل-آلومل، کرومل-آلومل، پلاتین-پلاتین- رودیوم، و غیره. وابستگی نیروی ترموالکتروموتور (TEMF) از تغییرات دما خطی است.

پتانسیومترهای الکترونیکی از یک روش اندازه‌گیری پتانسیومتری (جبرانی) استفاده می‌کنند که مبتنی بر تعادل (جبران) TEMF اندازه‌گیری شده با اختلاف پتانسیل شناخته شده است که توسط یک منبع برق کمکی تشکیل می‌شود.

از نمودار مدار (شکل 3.5) مشخص است که ترموکوپل به گونه ای متصل است که جریان آن در بخش Rad در همان جهتی است که از منبع تغذیه B می رود و اختلاف پتانسیل بین نقطه A و هر نقطه میانی وجود دارد. D متناسب با مقاومت Rad است.

با جابجایی کنتاکت متحرک D مشروط بر اینکه ایجو< Еб, можно найти такое его положение, при котором ток в цепи термопары будет равен 0, т.е. ТЭДС термопары может быть измерена значением падения напря­жения на участке сопротивления RAд. Схема такого вида широко использу­ется для измерения температуры в переносных приборах.

نقطه ضعف مدار در نظر گرفته شده این است که نیروی حرارتی به جریان ثابت در مدار رئوکورد بستگی دارد.

تغییر جریان عملیاتی در مدار لغزنده می تواند باعث ایجاد خطا در نتایج اندازه گیری شود. تنظیم مقدار مورد نیاز جریان عملیاتی و نظارت بر ثبات آن نیز با استفاده از روش جبران انجام می شود (شکل 3.6).

مدار دارای سه مدار است:

مدار منبع جریان (منبع جریان B، مقاومت نصب، مقاومت ثابت، لغزنده با تماس متحرک D)؛

مدار یک عنصر معمولی (عنصر عادی NE، مقاومت ثابت، IP دستگاه اندازه گیری)؛

مدار ترموکوپل (ترموکوپل TP، دستگاه اندازه گیری IP، بخشی از مقاومت متغیر رئوکورد).

در حالت کنترل، سوئیچ در موقعیت K قرار می گیرد و عنصر معمولی را به انتهای مقاومت Rh.3 متصل می کند (EMF منبع تغذیه B به سمت emf عنصر معمولی هدایت می شود). هنگامی که جریان عملیاتی کاهش می یابد، توسط مقاومت نصب تنظیم می شود و موقعیتی به دست می آید که در آن اختلاف پتانسیل در انتهای مقاومت Rh.3 برابر با EMF عنصر عادی نمی شود. جریان در مدار دستگاه اندازه گیری صفر خواهد شد. اگر RycT نتواند جریان کار را تعیین کند، باتری تعویض می شود. در حالت اندازه گیری، سوئیچ در موقعیت I تنظیم می شود، بنابراین ترموکوپل را به صورت سری با عنصر معمولی، رئوکورد در نقطه A و کنتاکت متحرک D متصل می کند. emf ترموکوپل در این حالت در جهت مخالف جهت گیری می شود. منبع emf B. با حرکت کنتاکت D موقعیت آن پیدا می شود که در آن اختلاف پتانسیل بین نقطه A و کنتاکت Dreochord برابر با TEMF ترموکوپل است.

در دستگاه های سری GSP، مدار اندازه گیری توسط یک منبع تثبیت شده تغذیه می شود که طراحی و عملکرد را ساده می کند.

مترولوژی- علم اندازه گیری ها، روش ها و وسایل اطمینان از وحدت آنها و راه های دستیابی به دقت مورد نیاز.

اندازه گیری- یافتن مقدار یک کمیت فیزیکی به صورت تجربی با استفاده از ابزار فنی خاص و بیان نتیجه به دست آمده در واحدهای پذیرفته شده.

نشانه های اندازه گیری:

در دسترس بودن کمیت فیزیکی

تجربه لازم است

در دسترس بودن ابزار اندازه گیری

مقدار عددی یک کمیت فیزیکی

ابزار اندازه گیری- ابزار اندازه گیری که دارای مشخصات فنی استاندارد است.

کمیت فیزیکی- خاصیتی که از نظر کیفی برای بسیاری از اشیاء، فرآیندها یا پدیده‌های فیزیکی مشترک، اما از نظر کمی فردی است.

ارزش واقعی یک کمیت فیزیکی- ارزشی که در این مورد اهداف مصرف کننده را برآورده می کند.

طبقه بندی VF.

می تواند کار کند: فعال، منفعل

قطعی، تصادفی

آنالوگ - PV، که دارای تعداد نامحدودی از مقادیر در یک محدوده مشخص است. کوانتیزه شده

در زمان: پیوسته، گسسته

انواع اندازه گیری .

بر اساس نتیجه:

مستقیم - اندازه گیری هایی که در آن مقدار مورد نظر مستقیماً در طول آزمایش تعیین می شود

غیر مستقیم - یک رابطه عملکردی شناخته شده بین نتایج اندازه گیری شده مستقیم و EF مورد نظر استفاده می شود

مشترک - اندازه گیری همزمان چندین PV مختلف برای یافتن رابطه بین آنها انجام می شود

تجمعی - اندازه گیری زمانی که چندین PV با یک نام به طور همزمان اندازه گیری می شوند تا مقادیر مورد نظر یک PV دیگر تعیین شود.

بر اساس تغییرات در طول زمان:

استاتیک - اندازه گیری مقدار یک PV خاص، که مقدار آن در طول زمان استفاده از نتیجه بدون تغییر باقی می ماند.

پویا

بر اساس فرکانس اندازه گیری:

سر وقت

چندگانه

بر اساس دقت

به همان اندازه دقیق - شرایط ثابت فراهم می شود، همان ابزار اندازه گیری ارائه می شود

نابرابر - ابزار اندازه گیری با سطوح مختلف دقت.

اطلاعات- اطلاعاتی که عدم قطعیت پیشینی در مورد شی را کاهش می دهد.

سیگنال اطلاعات اندازه گیری- سیگنالی که پارامترهای آن از نظر عملکردی با کمیت اندازه گیری شده مرتبط هستند.

جنبه اطلاعاتی اندازه گیری: به دست آوردن هر AIS - زنجیره ای از تبدیل سیگنال.

.

ابزار اندازه گیری- وسایل فنی با مشخصات اندازه‌شناسی استاندارد.

حامل PV سیگنال است.

علامتیک فرآیند فیزیکی است که در طول زمان رخ می دهد.

ویژگی های یکپارچه:

- فاکتور دامنه

- تشکیل می دهد

- کسب کردن

- سینوسی

1،1،1 - پیچ و خم

- دندان اره ای

طبقه بندی ابزارهای اندازه گیری.

Measures - ابزار اندازه گیری که PV را با اندازه معین بازتولید می کند

مبدل‌های اندازه‌گیری ابزارهای اندازه‌گیری هستند که SMI را به شکلی تولید می‌کنند که برای انتقال، ذخیره‌سازی و پردازش مناسب است، اما برای درک مستقیم ناظر ناخوشایند است. ترموکوپل. کمیت الکتریکی به کمیت الکتریکی (ترانسفورماتور). نه برق به برق ژنراتور (ترموکوپل). پارامتریک (دما سنج مقاومتی) سیگنالی تولید نمی کند، یک منبع انرژی اضافی برای عملکرد مورد نیاز است. سنسور یک مبدل اندازه گیری با طراحی ساختاری است.

ابزارهای اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری هستند که SRI را به شکلی مناسب برای درک مستقیم ناظر تولید می کنند. آنالوگ، دیجیتال. کمیت خروجی آنالوگ تابعی پیوسته از کمیت ورودی است. بسته به امکان ذخیره نتایج، آنها را به نشان دادن و ضبط تقسیم می کنند. بسته به محل نصب، ثابت و قابل حمل متمایز می شوند.

تاسیسات اندازه گیری مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری ترکیبی ساختاری و عملکردی و وسایل کمکی هستند که برای ساخت منطقی یک آزمایش اندازه گیری در نظر گرفته شده است.

سیستم اندازه‌گیری مجموعه‌ای از ابزارهای اندازه‌گیری یکپارچه از نظر ساختاری و عملکردی و دستگاه‌های کمکی است که برای جمع‌آوری خودکار اطلاعات اندازه‌گیری از تعدادی اشیاء با انتقال، پردازش و ذخیره‌سازی بعدی طراحی شده است.

K – سوئیچ

PNK - مبدل کد ولتاژ

CS – کانال ارتباطی

M - تعدیل کننده

DM - دمدولاتور

روش های اندازه گیری .

بسته به استفاده از اندازه گیری:

روش ارزیابی مستقیم - اندازه گیری ها در فرآیند اندازه گیری دخالت ندارند، نتیجه به طور مستقیم در دستگاه خواندن ابزار اندازه گیری به دست می آید. اندازه گیری به طور غیر مستقیم - در ساخت دستگاه استفاده می شود.

روش های مقایسه - اندازه گیری مستقیماً در فرآیند اندازه گیری دخالت دارد

روش پوچ.

NI – نشانگر صفر

ولتاژ اندازه گیری شده قبلی

U0 - اندازه گیری نمونه

این روش شامل این واقعیت است که تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری در طول فرآیند اندازه گیری به 0 کاهش می یابد که توسط NI ثبت می شود. نتیجه برابر با مقدار اندازه گیری است. ابزار اندازه گیری پل. با دقت بالای اندازه گیری، این روش به شما امکان می دهد نتیجه اندازه گیری را با دقت بالا به دست آورید.

روش دیفرانسیل.

تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری با استفاده از یک ابزار اندازه گیری اندازه گیری می شود. نتیجه به عنوان مجموع مقدار اندازه گیری و قرائت های ابزار اندازه گیری به دست می آید. این روش به شما امکان می دهد هنگام استفاده از ابزار اندازه گیری با دقت نسبتا پایین، نتایج اندازه گیری را با دقت بالا به دست آورید.

Δ - خطای مطلق ولت متر.

روش تعویض.

یک اندازه گیری متناوب از کمیت اندازه گیری شده و کمیت بازتولید شده توسط اندازه گیری وجود دارد. مقدار کمیت مجهول از این دو اندازه گیری تعیین می شود. اگر هدف اندازه گیری تقریباً برابر با اندازه باشد، دقت کافی دارد.

خطاهای اندازه گیری .

خطا- ویژگی های کمی

دقت- یک مشخصه کیفی که منعکس کننده نزدیکی به خطای صفر است.

طبقه بندی.

از طریق بیان:

بر اساس مکان (دلیل) وقوع:

روش شناختی - به دلیل عدم کفایت مدل اتخاذ شده از شی اندازه گیری

ابزاری – خطای ابزار خود ابزار اندازه گیری

با توجه به ماهیت تغییر:

سیستماتیک - ثابت یا در حال تغییر طبق یک قانون شناخته شده

تصادفی - با توجه به قوانین اعداد تصادفی تغییر می کند. برای یافتن آن از عناصر تئوری احتمال و اندازه گیری های آماری استفاده می شود

از دست دادن - خطای ذهنی اپراتور

به هر حال محیط بر ابزار اندازه گیری تأثیر می گذارد:

اصلی - در شرایط عملکرد عادی ابزار اندازه گیری رخ می دهد

اضافی - در شرایطی غیر از حالت عادی

با توجه به ماهیت تغییر در طول زمان:

استاتیک - هنگام اندازه گیری یک کمیت ثابت زمانی رخ می دهد

پویا - هنگام اندازه گیری سیگنالی که در طول زمان تغییر می کند

در ارتباط با مقدار اندازه گیری شده:

افزودنی - به مقدار اندازه گیری شده بستگی ندارد

ضربی - به مقدار اندازه گیری شده بستگی دارد

ویژگی های ابزار اندازه گیری .

غیر مترولوژیکی- ویژگی هایی که بر دقت نتیجه اندازه گیری تأثیر نمی گذارد (وزن، اندازه، رنگ).

مترولوژیک- بر دقت تأثیر می گذارد (مقاومت ورودی، ظرفیت خازنی، اصطکاک و غیره)

ویژگی های اساسی مترولوژی:

تابع تبدیل استاتیک اسمی رابطه بین پارامترهای اطلاعاتی سیگنال های ورودی و خروجی است. برای نوع ابزار اندازه گیری وارد شده است.

تابع تبدیل واقعی (معادله تبدیل) مشخصه واقعی تبدیل است. در قالب یک وابستگی تابعی، جدول مقادیر ورودی و خروجی، یک تابع در مختصات.

حساسیت نسبت افزایش در مقدار خروجی به افزایش مقدار ورودی است که باعث این افزایش شده است.

آستانه حساسیت (رزولیشن) حداقل مقدار کمیت ورودی است که با تغییر در کمیت خروجی قابل تشخیص است.

ثابت ابزار نسبت مقدار معینی از کمیت اندازه گیری شده به قرائت ابزار در تقسیمات است.

مقدار تقسیم تفاوت بین علائم مقیاس مجاور است و اگر این تفاوت یک مقدار ثابت باشد، مقیاس یکنواخت است.

محدوده نشانگر تفاوت بین مقادیر حداکثر و حداقل است.

محدوده های اندازه گیری - منطقه ای در مقیاس ابزار اندازه گیری که در آن مشخصات اندازه گیری تعیین می شود (تنظیم) - محدوده عملیاتی

ویژگی های ابزار اندازه گیری موثر بر مدار اندازه گیری.

خطاهای ابزار اندازه گیری اصلی، اضافی جمعی، ضربی.

استانداردسازی خطای ابزار اندازه گیری .

کلاس دقت ابزار اندازه گیری- مشخصه اصلی اندازه گیری یکپارچه یک ابزار اندازه گیری که حد خطای اصلی را نشان می دهد. در برخی موارد، کلاس دقت، خطاهای اضافی و سایر مشخصات اندازه‌شناسی را مشخص می‌کند. مقدار کلاس دقت از یک سری اعداد مشخص انتخاب می شود:

برای اسیلوسکوپ های الکترونیکی، کلاس دقت مقدار متفاوتی را منعکس می کند.

جیره بندی- تعیین یک مشخصه اسمی برای نوع معینی از ابزار اندازه گیری و انحرافات مجاز برای یک نتیجه معین.

نوع ابزار اندازه گیری- مجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری برای یک هدف، بر اساس یک اصل، طراحی یکسان و ساخته شده بر اساس اسناد تکنولوژیکی یکسان.

روش عادی سازی خطای یک ابزار اندازه گیری به ماهیت خطای مطلق این ابزار بستگی دارد.

خطا افزایشی است.

با مقیاس یکنواخت

با علامت چک در پایین با مقیاس ناهموار.

ماهیت ضربی خطا.

در یک دایره.

ماهیت مختلط خطا.

تایید- این تعیین انطباق یک ابزار اندازه گیری معین با کلاس دقت آن است.

عادی سازی خطای اضافی.

عادی سازی خطای اضافی به تعیین ضریب تأثیر یا تابع تأثیر می رسد.

دستگاه های الکترومکانیکی .

اینها وسایلی هستند که در آنها انرژی الکتریکی سیگنال اندازه گیری شده به انرژی مکانیکی قسمت متحرک دستگاه تبدیل می شود.

زنجیر اندازه گیری- تبدیل انرژی الکتریکی سیگنال ورودی به انرژی الکتریکی (مقیاس بندی)

مکانیسم اندازه گیری– تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت مکانیکی قسمت متحرک.

دستگاه خواندن- برای تجسم

طبقه بندی دستگاه های الکترومکانیکی.

بر اساس نوع کمیت اندازه گیری شده (جریان، ولتاژ، مقاومت، توان، فرکانس، فاز)

بر اساس نوع سیگنال الکتریکی

با توجه به روش ایجاد یک گشتاور متقابل (مکانیکی - فنر، نسبت سنجی - به دلیل سیم پیچ اضافی ایجاد یک میدان مغناطیسی مخالف)

با توجه به روش آرام سازی قسمت متحرک (القای مغناطیسی، هوا، مایع)

بر اساس نوع مکانیسم اندازه گیری (مغناطیسی-الکتریک، الکترومغناطیسی، الکترودینامیک، الکترواستاتیک، القایی، فرودینامیکی)

دستگاه های مغناطیسی الکتریک.

قطعات قطب مغناطیسی، هسته ثابت، قاب حامل جریان، فنر شمارنده.

میدان در شکاف یکنواخت است.

مزایای:

ایرادات:

ظرفیت اضافه بار کم

ناتوانی در کار با جریان متناوب

سختی نسبی تولید

دستگاه های مبتنی بر MEIM .

آمپرمترها

ولت متر.

اهم متر.

مدار ترتیبی

تأثیر منبع تغذیه بر نتیجه اندازه گیری با استفاده از یک شنت مغناطیسی تعبیه شده در طرح MI حذف می شود، که میدان مغناطیسی را برای جبران ولتاژ تغذیه تحت تأثیر قرار می دهد.

مدار موازی

مزایای:

دقت بالا

قابلیت اطمینان بالا

عیب: وابستگی به ولتاژ تغذیه.

امکان ساخت ابزارهای ترکیبی (تستر) وجود دارد که به طور همزمان ولتاژ، جریان، مقاومت (القاء، خازن) را اندازه گیری می کنند. ابزارهای بسیار حساس مانند گالوانومتر و همچنین ابزارهای اندازه گیری ولتاژ متناوب نیز بر اساس MEIM ساخته می شوند.

دستگاه ها و مبدل های آنالوگ الکترونیکی .

ابزار اندازه گیری که در آن سیگنال اطلاعات اندازه گیری با استفاده از دستگاه های الکترونیکی آنالوگ تبدیل می شود. سیگنال خروجی چنین ابزار اندازه گیری تابعی پیوسته از سیگنال ورودی است. مورد استفاده برای اندازه گیری انواع سیگنال های الکتریکی: ولتاژ، جریان، مقاومت، فاز، فرکانس ...

ولت مترهای الکترونیکی- ابزار اندازه گیری که در آنها ولتاژ اندازه گیری شده به جریان مستقیم تبدیل می شود که توسط MEIM اندازه گیری می شود.

مشخصات:

طیف گسترده ای از مقادیر ولتاژ اندازه گیری شده، از 10^-9 ولت در جریان مستقیم تا 10^3 ولت در جریان متناوب.

حساسیت بالا به دلیل استفاده از تقویت کننده های ورودی

امپدانس ورودی بالا

محدوده فرکانس وسیع ولتاژ اندازه گیری شده از 0 تا 10^8 هرتز

ناهمواری پاسخ فرکانسی نسبت به مرجع نباید از 3± دسی بل تجاوز کند.

ولت مترهای الکترونیکی به دو دسته تقسیم می شوند:

جریان مستقیم

جریان متناوب

جهانی (همچنین مقادیر اضافی را اندازه گیری می کند)

نبض

انتخابی

ولت مترهای DC الکترونیکی.

تقسیم کننده ورودی، تقویت کننده DC، مکانیزم اندازه گیری.

حساسیت بالایی دارند.

ویژگی ها:

در
یک رانش سطح صفر ظاهر می شود.

برای افزایش حساسیت از مدولاتور و دمدولاتور استفاده می شود.

عملکرد مدولاتور و دمودولاتور توسط سوئیچ های آنالوگ انجام می شود که به طور همزمان توسط ژنراتور کنترل می شوند. به شما امکان می دهد مقدار افزایشی تا ~10^5 بدست آورید. بستگی به قطبیت دارد.

ولت متر AC.

بسته به مبدل:

مقادیر دامنه

مقادیر متوسط

ارزش های موثر

آشکارسازهای پیک- مبدل در ولت متر مقادیر دامنه.

آشکارساز پیک با ورودی باز.

خازن با یک نیم موج مثبت شارژ می شود، نیمه موج منفی توسط دیود عبور نمی کند. برای به حداقل رساندن ضربان، زمان شارژ و دشارژ خازن را انتخاب کنید

آشکارساز پیک با ورودی بسته.

به دلیل کالیبراسیون در مقادیر موثر
ضریب دامنه سیگنال سینوسی. اگر سیگنال سینوسی نیست، پس

ولت مترهای متوسط.

تقویت کننده ولتاژ AC، مبدل.

افزایش ولتاژ ورودی باعث افزایش حساسیت و کاهش تأثیر غیرخطی بودن دیودهای ورودی مبدل می شود (به دلیل انتقال به منطقه وابستگی خطی)

برای یک سیگنال غیر سینوسی

برای تقویت سیگنال از مربع استفاده می شود.

. مقیاس چنین دستگاه هایی درجه دوم است.

ولت مترهای جهانی.

بر اساس آشکارسازهای پیک با ورودی بسته.

ولتاژ ثابت: 0.1÷600V

ولتاژ متغیر: 1÷600V

مقاومت: 10 اهم 100 موهم

ولت متر پالس.

برای اندازه گیری دامنه سیگنال های اشکال مختلف.

ویژگی ها:

مقیاس در مقادیر دامنه درجه بندی می شود. آشکارساز پیک با ورودی بسته.

ولت مترهای انتخابی.

برای اندازه گیری مقادیر ولتاژ rms در یک باند فرکانسی خاص یا مقادیر rms هارمونیک های خاص.

از یک فرکانس عبور می کند. مقدار سیگنال موثر برای یک ولت متر واقعی. دقت پایین 6÷15% خطای اصلی. 0.1μV÷1V. 10Hz÷100kHz.

اسیلوسکوپ پرتو کاتدی .

برای مشاهده بصری، اندازه گیری و ثبت سیگنال های الکتریکی.

ویژگی ها:

محدوده فرکانس وسیع

حساسیت بالا

امپدانس ورودی بالا

لامپ پرتوی کاتدی.

K – کاتد: گسیل الکترون.

A1، A2 - آند.

A1 – فوکوس: ضخامت خط

A2 - آند شتاب دهنده.

UGO - تقویت کننده انحراف افقی. UVO - عمودی.

A3 - اندازه گیری سیگنال های پالس چرخه کاری بالا.

مشخصات:

حساسیت

پهنای باند

مدت زمان پس از تابش زمان بین توقف پرتو و لحظه ای است که روشنایی به 1٪ از اصلی می رسد.

ناحیه کاری صفحه: ابعاد هندسی و غیرخطی بودن انحراف پرتو.

ساختار تعمیم یافته یک اسیلوسکوپ.

VD – تقسیم‌کننده ورودی – مقیاس‌بندی سیگنال ورودی

PU – دستگاه شروع – شروع کانال انحراف عمودی

LZ – خط تاخیر – برای به تاخیر انداختن سیگنال ورودی برای مدتی، زمان پاسخ GR

VU - تقویت کننده خروجی - برای تولید سیگنالی که مستقیماً صفحات انحراف عمودی را کنترل می کند.

UVO - تقویت کننده انحراف عمودی

KA – کالیبراتور دامنه – مولد پالس های مستطیلی با مقادیر دامنه و فرکانس مشخص. بنابراین، در حین کالیبراسیون، مقادیر نرمال شده دامنه و فرکانس ایجاد می شود که بر اساس آن ضرایب انحراف و جارو تنظیم می شود.

CD – کالیبراتور مدت

BS - بلوک همگام سازی - برای به دست آوردن یک تصویر پایدار، که برای آن فرکانس GR متغیر است.

GR - ژنراتور رفت و برگشت - تشکیل سیگنال دندان اره

UGO - تقویت کننده انحراف افقی

عادی سازی خطا.

4 کلاس دقت: 1 (3%)، 2 (5%)، 3 (10%)، 4 (12%) - برای Ko و Kd.

این خطا زمانی عادی می شود که سیگنال های نرمال شده (موج مربع یا موج سینوسی) به ورودی اسیلوسکوپ عرضه شود.

اگر دوره سیگنال مشاهده شده مضربی از فرکانس GR باشد، تصویر ثابتی را می بینیم. برای جبران زمان شیفت از LZ استفاده می شود.

آماده به کار و همگام سازی خودکار: در حالت آماده به کار، GR تنها همزمان با رسیدن سیگنال مشاهده شده فعال می شود.

ورودی بسته - فقط جزء متغیر عبور می کند، باز - ثابت نیز.

دستگاه های اندازه گیری دیجیتال .

اینها دستگاه هایی هستند که به طور خودکار سیگنال های گسسته اطلاعات دیجیتال را تولید می کنند و قرائت ها به شکل دیجیتال ارائه می شوند.

یک کد دیجیتال مطابق با مقدار اندازه گیری شده ایجاد می کند، در حالی که مقدار آنالوگ پیوسته در سطح کوانتیزه می شود و در زمان نمونه برداری می شود.

نمونه برداری زمانی- تبدیلی که در آن مقدار یک کمیت با 0 متفاوت است و با مقدار متناظر کمیت اندازه گیری شده فقط در نقاط خاصی از زمان منطبق است. فواصل بین این مقادیر مرحله نمونه برداری است.

کوانتیزاسیون بر اساس سطح- تبدیلی که در آن یک کمیت آنالوگ پیوسته مقادیر ثابت و کوانتیزه ای به خود می گیرد. این مقادیر سطوح کوانتیزه یا کوانتی هستند.

یک مشخصه مهم قاعده شناسایی کمیت اندازه گیری شده و سطوح کوانتیزاسیون است.

روش های اساسی برای تبدیل یک مقدار پیوسته به یک کد.

روش شمارش متوالی- دارای حداکثر زمان اندازه گیری است، اما ارزان ترین است.

روش تقریب متوالی- هر مرحله بعدی نیمی از مرحله قبلی است.

روش خواندن- مقایسه همزمان مقدار اندازه گیری شده با تمام سطوح کوانتیزاسیون به طور همزمان. زمان اندازه گیری کوتاه ترین، اما گران است.

طبقه بندی CIU .

با روش تبدیل:

شمارش متوالی

تقریب متوالی

خواندن

بر اساس نوع کمیت اندازه گیری شده

با توجه به روش میانگین گیری مقدار اندازه گیری شده:

ارزش های آنی

میانگین گیری (ادغام)

با حالت عملکرد:

اقدام چرخه ای (طبق یک برنامه سخت)

ردیابی - ردیابی تغییرات در کمیت کمیت با مقدار معینی

CIU=ADC+OPA، CPU=DAC+ADC

مشخصات اندازه شناسی اولیه واحد کنترل دیجیتال.

استاتیک:

خطای گسستگی (کوانتیزاسیون).

حساسیت

اجرای سطوح کوانتیزاسیون

از تداخل

خطای گسسته.

خطای کوانتیزاسیون روشی است. سیستماتیک - انتظار مات.

خطای حساسیت. در نتیجه نقص دستگاه مقایسه ایجاد می شود.

خطای اجرای سطوح کوانتیزاسیون.

Δd - روش شناختی؛ Δch، Δρ - ابزاری

اگر افست سطوح کوانتیزاسیون به عدد سطح بستگی داشته باشد، خطا
.

خطایی که هنگام کمی کردن یک بازه زمانی رخ می دهد. هنگام اندازه گیری یک بازه زمانی، پالس های کوانتیزاسیون با فرکانس شناخته شده استفاده می شود.

خطاهای تغییر زمانی پالس های شروع و توقف نسبت به مقدار کوانتیزاسیون.

پالس شروع با نیمی از دوره پالس کوانتیزاسیون هماهنگ می شود.

کلاس دقت c/d.

ولت متر دیجیتال پالس زمان .

Ux اندازه گیری شده به یک بازه زمانی Tx تبدیل می شود که به نوبه خود با کوانتیزه کردن پالس های فرکانس ثابت f0 اندازه گیری می شود و با شمارش این پالس ها در طول زمان tx به یک کد تبدیل می شود.

زاویه شیب Uk یا سرعت تشکیل آن مشخص است.

منبع خطاها در VIVV.

خطاهای دینامیکی مرکز کنترل .

- خطای دینامیکی از نوع اول، به دلیل ویژگی های غیر پریودیک مدار ورودی.

اجازه دهید تبدیل یک کمیت آنالوگ به یک کمیت شده با روش شمارش متوالی اتفاق بیفتد.
با زمان تبدیل تعیین می شود.

جایی که M1 حداکثر مدول اولین مشتق سیگنال است - نرخ تغییر آن.

وزارت ارتباطات فدراسیون روسیه

دانشگاه حمل و نقل دولتی مسکو (MIIT)

گروه مهندسی برق، مترولوژی و مهندسی برق

G.G. ریابتسف، I.V. سمنوف

تایید شده توسط شورای تحریریه و انتشارات دانشگاه

ویژگی های مترولوژیکی دستگاه های الکترومکانیکی برای ارزیابی مستقیم

راهنمای کار آزمایشگاهی در مترولوژی برای دانشجویان رشته های مهندسی برق

مسکو - 2004

UDC 621.317.39(075.8)

Ryabtsev G.G. سمنوف I.V. مشخصات مترولوژیکی ابزارهای اندازه گیری الکترومکانیکی برای ارزیابی مستقیم: دستورالعمل هایی برای کار آزمایشگاهی - M.: MIIT، 2004. - 24 p..

اطلاعات نظری مختصری در مورد ویژگی های مترولوژیک ابزارهای اندازه گیری الکترومکانیکی برای ارزیابی مستقیم داده شده است، مثال هایی از محاسبه ویژگی های دستگاه ها و انتخاب ابزار برای اندازه گیری با در نظر گرفتن ویژگی های کمیت های الکتریکی که آنها اندازه گیری می کنند، ارائه شده است.

© دانشگاه حمل و نقل دولتی مسکو (MIIT)، 2004

1. هدف از کار

بررسی مشخصات مترولوژیکی دستگاه های الکترومکانیکی برای ارزیابی مستقیم.

2. اطلاعات نظری مختصر یک دستگاه الکترومکانیکی برای ارزیابی مستقیم است

دستگاهی که در آن نتیجه اندازه گیری مستقیماً بر روی یک مقیاس کالیبره شده در واحدهای کمیت اندازه گیری شده توسط دستگاه خوانده می شود.

مشخصات مترولوژیکی - اینها ویژگی های دستگاه است،

تعیین مناسب بودن آن برای اندازه گیری یک کمیت فیزیکی معین در محدوده معینی از مقادیر آن و با دقت معین.

مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیری به دو دسته استاتیکی و دینامیکی تقسیم می شود.

مشخصه های استاتیکی خواص دستگاه را هنگام اندازه گیری تعیین می کند ارزش های ثابتمقدار مورد نظر ویژگی های استاتیکی دستگاه عبارتند از: عملکرد تبدیل، محدوده خواندن و اندازه گیری، حساسیت، تقسیم مقیاس، مقاومت ورودی، مصرف برق و کلاس دقت.

ویژگی های دینامیکی ویژگی های دستگاه را هنگام اندازه گیری تعیین می کند مقادیر متغیر با زمان. ویژگی های دینامیکی عبارتند از: پاسخ دامنه- فرکانس، پاسخ گذرا و خطای دینامیکی دستگاه.

2.1. تابع تبدیل دستگاه

تابع تبدیل (یا معادله) ابزار است وابستگی خروجیسیگنال دستگاه از مقدار اندازه گیری شده توسط آن

سیگنال ورودی

برای ابزارهای اندازه گیری الکترومکانیکی ارزیابی مستقیم، این وابستگی زاویه α انحراف (در تقسیمات مقیاس ابزار) پیکان دستگاه خواندن دستگاه به سطح X کمیتی است که توسط آن اندازه گیری می شود.

α = f(X).

توابع تبدیل دستگاه در قالب وابستگی های تحلیلی، نمودارها و جداول ارائه شده است. تابع تبدیل دستگاه برای ساختن مشخصه کالیبراسیون مقیاس آن استفاده می شود. تابع تبدیل ایده آل یک رابطه خطی است (مقیاس دستگاه یکنواخت است که خواندن دقیق تری از نتیجه اندازه گیری را فراهم می کند).

2.2. محدوده نشانگر و محدوده اندازه گیری دستگاه

محدوده خواندن محدوده مقادیر مقیاس ابزار است که توسط علائم مقیاس اولیه و نهایی محدود می شود.

محدوده اندازه گیری محدوده مقادیر مقدار اندازه گیری شده، در

که در آنحدود خطای مجاز نرمال شده

در دستگاه هایی با تابع تبدیل خطی و مقیاس یکنواخت، محدوده خواندن و محدوده اندازه گیری یکسان است.

در ابزارهایی با تابع تبدیل غیرخطی و مقیاس ناهموار، محدوده اندازه‌گیری با نقطه‌ها یا یک خط ثابت در زیر علامت‌های مقیاس ترسیم می‌شود (شکل 1).

کوچکترین مقدار کمیت اندازه گیری شده در محدوده اندازه گیری را حد پایین اندازه گیری و بزرگترین مقدار را حد بالایی اندازه گیری می نامند.

Xmax

αmax

2.3. حساسیت دستگاه

حساسیت دستگاه اندازه گیری توانایی دستگاه برای پاسخ به تغییرات سیگنال ورودی را مشخص می کند. حساسیتاز معادله تبدیل تعیین می شود و نشان دهنده نسبت تغییر سیگنال Δα در خروجی دستگاه به تغییر X سیگنال در ورودی دستگاه است.

حساسیت دستگاه‌های دارای مقیاس ناهموار در نقاط مختلف مقیاس مقادیر متفاوتی دارد و برای هر نقطه با رابطه (2) تعیین می‌شود.

2.4. قیمت تقسیم مقیاس ابزار

مقدار تقسیم مقیاس یک ابزار اندازه گیری اشاره گر، تفاوت در مقادیر مقادیر مربوط به دو علامت مقیاس مجاور است. مقیاس دستگاه خواندن را تعیین می کنددستگاه

قیمت تقسیم یک مقیاس یکنواخت به عنوان نسبت تعریف می شود

بالا		Xmax	قابل اندازه گیری			دستگاه	مقادیر
تعداد مربوط به تقسیم α max مقیاس آن
			C =	Xmax
				αmax

به عنوان مثال، برای میلی‌متر از بند 2.3. قیمت تقسیم C = 1 میلی آمپر خواهد بود.

قیمت تقسیم مقیاس ناهموار یک ابزار در هر نقطه به عنوان تفاوت در مقادیر کمیت اندازه گیری شده مربوط به دو علامت مقیاس مجاور تعیین می شود.

2.5. امپدانس ورودی و توان مصرفی دستگاه

امپدانس ورودی و مصرف توان را تعیین می کند

درجه نفوذ دستگاه اندازه گیری روشن استحالت عملیاتی

مدار الکتریکی که در آن اندازه گیری انجام می شود. به عنوان مثال، هر چه مقاومت ورودی یک ولت متر کمتر باشد، بیشتر کاهش می یابد

افت ولتاژ در بخشی از مدار که به موازات آن این ولت متر وصل شده است، زیرا مقاومت معادل مدار کاهش می یابد، که توسط مقاومت متصل موازی بخش مدار و ولت متر تعیین می شود. بنابراین ولت مترها باید تا حد ممکن مقاومت داشته باشند. برخلاف ولت متر، آمپرمترها باید کمترین مقاومت ورودی ممکن را داشته باشند، زیرا به صورت سری به یک مدار الکتریکی متصل می شوند و مقاومت این مدار را افزایش می دهند و در نتیجه جریان در آن کاهش می یابد.

مقاومت ورودی دستگاه در پاسپورت آن مشخص شده است و اگر نشان داده نشده باشد، با محاسبه مشخص می شود.

برای محاسبه مقاومت ورودی یک ولت متر، از حد بالای U max ولتاژی که اندازه گیری می کند و مقدار متناظر I max جریان عبوری از ولت متر (جریان انحراف کل) استفاده کنید.

برای محاسبه مقاومت ورودی آمپرمتر، از حد بالایی I max جریان اندازه گیری شده و افت ولتاژ مربوطه U max در سرتاسر آمپرمتر استفاده کنید. مقادیر جریان انحراف کل برای ولت مترها و افت ولتاژ برای آمپرمترها در گذرنامه آنها و در برخی از انواع دستگاه ها (از جمله M2038 و AVO-5M1) روی ترازو نشان داده شده است. با توجه به مقادیر مشخص شده، امپدانس ورودی

دستگاه ها بر اساس قانون اهم محاسبه می شوند
	Umax
	ایمکس

مقاومت ورودی ولت مترهای الکترومکانیکی از چندین واحد تا ده ها هزار اهم و آمپرمترها - از صدم تا دهم اهم متغیر است.

حداکثر مقدار برق مصرفی دستگاه از مقادیر بالا جریان و ولتاژ آن بدست می آید

P max= U max× I max,

یا با توجه به حد مقدار اندازه گیری شده توسط دستگاه و مقاومت ورودی آن. به عنوان مثال، برای یک ولت متر

					Umax2
	V. حداکثر				R V. در
و برای آمپرمتر
						× R	الف. ورودی
	آ. حداکثر
مصرف شده است	قدرت				الکترومکانیکی					دستگاه ها
ناچیز (از صدم -			تا واحد وات). بهترین در نظر گرفته شده است
دستگاهی با مصرف برق کمتر

برای اهم متر، مقاومت ورودی و توان مصرفی تنظیم نشده است، زیرا اهم متر مقاومت مدار بدون برق را اندازه گیری می کند. در نتیجه اهم مترها از مداری که در آن اندازه گیری می کنند برق مصرف نمی کنند و مشخصه های مشخص شده برای آنها بی معنی است.

2.6. کلاس دقت ابزار

کلاس دقت تعیین می کند مرزهای تضمین شده، فراتر از آن خطای ابزار از محدوده اندازه گیری تعیین شده برای آن تجاوز نمی کند.

کلاس دقت K T ابزارهای اندازه گیری اشاره گر الکترومکانیکی به عنوان درصدی از حد D X max نرمال شده است.

(مرزهای تضمین شده) خطای مطلق دستگاه به

نرمال کردن مقدار X NORM مقیاس آن

سی تی		D X حداکثر	× 100 درصد
		X NORM

ارزش استاندارد X NORM برای دستگاه هایی با مقیاس یکنواخت به عنوان حد بالای مقدار اندازه گیری شده توسط دستگاه عمل می کند و برای دستگاه هایی با

مقیاس ناهموار - طول قسمت کار آن، یعنی. طول بخش بین علائم مقیاس مربوط به محدوده اندازه گیری دستگاه.

برای ابزارهای اندازه گیری اشاره گر الکترومکانیکی، ارقام کلاس دقت زیر ایجاد شده است: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5 (برای ابزار آزمایشگاهی) و 1; 1.5; 2.5; 4 (برای دستگاه های فنی).

شماره کلاس دقت دستگاه در مقیاس آن نشان داده شده است. برای دستگاه هایی با مقیاس یکنواخت، این شکل بدون هیچ علامتی (دایره، مربع، ستاره)، به عنوان مثال، 2.5 نشان داده شده است. برای سازهایی با مقیاس ناهموار، شکل کلاس دقت با یک خط شکسته تاکید می شود

خط، به عنوان مثال، 2.5.

با استفاده از فرمول (9) کلاس دقت دستگاه ارزیابی می شود حداکثر مجازمقدار خطای مطلق آن چنین ارزیابی برای تعیین خطای نتیجه اندازه گیری انجام شده توسط دستگاه و همچنین انتخاب دستگاهی که دقت اندازه گیری مورد نیاز را فراهم می کند ضروری است.

محاسبه حد خطای مطلق دستگاه با مقیاس یکنواختبرگزار شد به طور مستقیمطبق فرمول (9) کلاس دقت و برای دستگاه هایی با مقیاس ناهمواربا استفاده از فرمول (9)، خطای ابزار ابتدا بر حسب واحد (میلی متر) طول مقیاس تعیین می شود و سپس از آن استفاده می شود قیمت تقسیم مقیاسخطای مطلق بر حسب واحد مقدار اندازه گیری شده محاسبه می شود.

مثال 1. حد I max خطای مطلق آمپرمتری که دارای مقیاس یکنواخت است، حد بالایی جریان اندازه گیری شده I max = 5 A و کلاس دقت KT = 1 را تعیین کنید.

راه حل 1. دستگاه دارای مقیاس یکنواخت است، بنابراین، مقدار نرمال کننده در فرمول (9) کلاس دقت آن، حد بالایی جریان اندازه گیری شده I max = 5 A است.

حد خطای مطلق آمپرمتر مستقیماً از فرمول (9) پیدا می شود.

DI max = ± K T × I max = ± 1 × 5 = 0.05 ± A.

مثال 2. حد D R max خطای مطلق یک اهم متر با مقیاس ناهموار در سه نقطه آن (ابتدا، وسط و انتهای مقیاس) را تعیین کنید، اگر محدوده اندازه گیری دستگاه در محدوده 3 تا 300 کیلو اهم باشد. ، طول بخش کاری ترازو (یعنی بین علامت های 3 و 300)

L P = 60 میلی متر، کلاس دقت K T = 2.5، تقسیم مقیاس (به میلی متر) در

ابتدا، وسط و انتهای بخش کاری ترازو به ترتیب برابر است با

و سی

راه حل 2. با استفاده از فرمول (9) کلاس دقت اهم متر تعیین می شود

حد D L msx

خطای مطلق آن که بر حسب واحد طول بیان می شود

K T× L P

D R max خطای مطلق اهم متر را محدود کنید

واحدها

مقدار اندازه گیری شده (یعنی بر حسب کیلو اهم) با مقدار پیدا می شود

D L msx و قیمت

از تقسیم مقیاس ابزار در نقطه مربوطه در مقیاس

DR = DL × C = ±

K T× L P× C

از اینجا پیدا می کنیم

2.5 × 60 × 0.1

= ± 0.15 کیلو اهم؛

max.n

2.5×60×1

= ± 0.15 کیلو اهم؛

max.n

2.5×60×10

= 0.15 کیلو اهم.

max.n

مثال 3. حدود D I max مطلق و نسبی را تعیین کنید

δmax

خطا در نتیجه اندازه گیری جریان با آمپرمتر،

کدام یک

9. ابزار اندازه گیری و ویژگی های آنها

در ادبیات علمی، ابزارهای اندازه گیری فنی به سه گروه بزرگ تقسیم می شوند. اینها عبارتند از: اندازه گیری ها، کالیبرها و ابزارهای اندازه گیری جهانی که شامل وسایل اندازه گیری، ابزار کنترل و اندازه گیری (ابزارها) و سیستم ها می شود.

1. اندازه گیری وسیله ای برای اندازه گیری است که برای بازتولید کمیت فیزیکی به اندازه مورد نیاز است. اندازه‌گیری‌ها شامل اندازه‌های طول موازی صفحه (کاشی) و اندازه‌های زاویه‌ای هستند.

2. گیج ها وسایل خاصی هستند که هدف آنها کنترل و جستجو در محدوده های مورد نیاز ابعاد، موقعیت نسبی سطوح و اشکال قطعات است. به عنوان یک قاعده، آنها به موارد زیر تقسیم می شوند: محدودیت سنج صاف (منگنه و شاخه)، و همچنین سنج های رزوه ای، که شامل حلقه ها یا منگنه های رزوه ای، شاخه های رزوه ای و غیره است.

3. ابزار اندازه گیری، ارائه شده به شکل دستگاهی که سیگنالی از اطلاعات اندازه گیری را به شکلی قابل درک برای ناظران تولید می کند.

4. یک سیستم اندازه گیری که به عنوان مجموعه معینی از ابزار اندازه گیری و وسایل کمکی معینی که توسط کانال های ارتباطی به یکدیگر متصل می شوند، درک می شود. این برای تولید سیگنال های اطلاعات اندازه گیری به شکلی طراحی شده است که برای پردازش خودکار و همچنین برای ترجمه و استفاده در سیستم های کنترل خودکار مناسب است.

5. ابزار اندازه گیری جهانی که هدف آن استفاده برای تعیین ابعاد واقعی است. هر ابزار اندازه‌گیری جهانی با هدف، اصل عملکرد، یعنی اصل فیزیکی زیربنای ساخت، ویژگی‌های طراحی و ویژگی‌های اندازه‌شناختی مشخص می‌شود.

هنگام نظارت بر شاخص های زاویه ای و خطی، از اندازه گیری های مستقیم استفاده می شود؛ اندازه گیری های نسبی، غیر مستقیم یا تجمعی کمتر رایج هستند. در ادبیات علمی، در بین روش های اندازه گیری مستقیم، معمولاً موارد زیر متمایز می شوند:

1) روش ارزیابی مستقیم، که روشی است که در آن مقدار یک کمیت توسط دستگاه خواندن دستگاه اندازه گیری تعیین می شود.

2) روش مقایسه با یک اندازه گیری، که به عنوان روشی درک می شود که در آن یک مقدار معین را می توان با یک مقدار بازتولید شده توسط یک اندازه گیری مقایسه کرد.

3) روش جمع، که معمولاً به معنای روشی است که در آن مقدار یک کمیت به دست آمده با اندازه گیری همان مقدار تکمیل می شود، به طوری که دستگاه مورد استفاده برای مقایسه تحت تأثیر مجموع آنها برابر با مقدار از پیش تعیین شده قرار می گیرد.

4) روش دیفرانسیل، که با اندازه گیری تفاوت بین یک مقدار معین و یک مقدار شناخته شده قابل تکرار با یک اندازه گیری مشخص می شود. این روش هنگام استفاده از ابزارهای اندازه گیری خشن نتایجی با دقت نسبتاً بالایی ارائه می دهد.

5) روش صفر که اساساً مشابه روش دیفرانسیل است، اما تفاوت بین یک کمیت معین و یک اندازه به صفر کاهش می یابد. علاوه بر این، روش صفر مزیت خاصی دارد، زیرا اندازه گیری می تواند چندین برابر کوچکتر از مقدار اندازه گیری شده باشد.

6) روش جایگزینی، که روشی مقایسه ای با اندازه گیری است که در آن کمیت اندازه گیری شده با کمیت شناخته شده ای جایگزین می شود که با اندازه گیری بازتولید می شود. به یاد داشته باشید که روش های غیر استاندارد نیز وجود دارد. این گروه معمولاً شامل موارد زیر است:

1) روش تقابل، که متضمن روشی است که در آن یک مقدار معین، و همچنین مقدار بازتولید شده توسط اندازه گیری، همزمان روی دستگاه مقایسه عمل می کند.

2) روش تصادفی که به عنوان روشی مشخص می شود که در آن تفاوت بین مقادیر مقایسه شده با استفاده از همزمانی علائم روی مقیاس ها یا سیگنال های دوره ای اندازه گیری می شود.

10. طبقه بندی وسایل اندازه گیری

ابزار اندازه گیری (MI)- این یک وسیله فنی یا مجموعه ای از وسایل است که برای انجام اندازه گیری ها استفاده می شود و دارای ویژگی های اندازه گیری استاندارد است. با کمک ابزار اندازه گیری می توان یک کمیت فیزیکی را نه تنها تشخیص داد، بلکه اندازه گیری کرد.

ابزارهای اندازه گیری بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می شوند:

1) با روش های اجرای سازنده؛

2) برای اهداف اندازه شناسی.

با توجه به روش های اجرای سازنده، ابزارهای اندازه گیری به موارد زیر تقسیم می شوند:

1) اندازه گیری های قدر؛

2) مبدل های اندازه گیری.

3) ابزار اندازه گیری؛

4) تاسیسات اندازه گیری؛

5) سیستم های اندازه گیری

اندازه گیری های کمیت- اینها ابزارهای اندازه گیری با اندازه مشخصی هستند که مکرراً برای اندازه گیری استفاده می شوند. برجسته:

1) اقدامات بدون ابهام؛

2) اقدامات چند ارزشی؛

3) مجموعه اقدامات.

تعداد معینی از اقدامات، که از نظر فنی نشان دهنده یک دستگاه واحد است که در آن امکان ترکیب اقدامات موجود به روش های مختلف وجود دارد، ذخیره اقدامات نامیده می شود.

هدف اندازه گیری با استفاده از مقایسه کننده ها (دستگاه های فنی) با اندازه گیری مقایسه می شود. به عنوان مثال، مقایسه کننده یک مقیاس اهرمی است.

نمونه های استاندارد (RM) متعلق به معیارهای بدون ابهام هستند. دو نوع نمونه استاندارد وجود دارد:

1) نمونه های ترکیب استاندارد؛

2) نمونه های استاندارد از خواص.

نمونه استاندارد ترکیب یا مواد- این نمونه ای با مقادیر ثابتی از مقادیر است که به طور کمی محتوای تمام اجزای تشکیل دهنده آن را در یک ماده یا ماده منعکس می کند.

نمونه استاندارد از خواص یک ماده یا ماده، نمونه ای با مقادیر ثابتی از مقادیر است که منعکس کننده خواص یک ماده یا ماده (فیزیکی، بیولوژیکی و غیره) است.

هر نمونه استاندارد قبل از شروع استفاده باید توسط مقامات خدمات اندازه‌شناسی تأیید شود.

نمونه های استاندارد را می توان در سطوح مختلف و در مناطق مختلف مورد استفاده قرار داد. برجسته:

1) CO بین ایالتی؛

2) CO های دولتی؛

3) SB های خاص صنعت.

4) CO سازمان (بنگاه).

مبدل های اندازه گیری (MT)- اینها ابزارهای اندازه گیری هستند که کمیت اندازه گیری شده را از طریق کمیت دیگر بیان می کنند یا آن را به سیگنال اطلاعات اندازه گیری تبدیل می کنند که می تواند متعاقباً پردازش، تبدیل و ذخیره شود. مبدل های اندازه گیری می توانند کمیت اندازه گیری شده را به روش های مختلف تبدیل کنند. برجسته:

1) مبدل های آنالوگ (AC)؛

2) مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC)؛

3) مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC). مبدل های اندازه گیری می توانند موقعیت های مختلفی را در زنجیره اندازه گیری اشغال کنند. برجسته:

1) مبدل های اندازه گیری اولیه که در تماس مستقیم با جسم اندازه گیری هستند.

2) مبدل های اندازه گیری میانی که بعد از مبدل های اولیه قرار دارند. مبدل اندازه گیری اولیه از نظر فنی ایزوله شده است، سیگنال های حاوی اطلاعات اندازه گیری از آن به مدار اندازه گیری ارسال می شود. مبدل اندازه گیری اولیه یک سنسور است. از نظر ساختاری، سنسور می تواند بسیار دور از دستگاه اندازه گیری میانی بعدی قرار گیرد که باید سیگنال های آن را دریافت کند.

ویژگی‌های اجباری مبدل اندازه‌گیری، ویژگی‌های اندازه‌شناسی استاندارد شده و گنجاندن آن در زنجیره اندازه‌گیری است.

دستگاه اندازه گیریوسیله ای برای اندازه گیری است که به وسیله آن مقدار یک کمیت فیزیکی متعلق به یک محدوده ثابت به دست می آید. طراحی دستگاه معمولاً حاوی دستگاهی است که کمیت اندازه گیری شده را با نشانه های آن به شکلی تبدیل می کند که برای درک بهینه راحت باشد. برای نمایش اطلاعات اندازه گیری، در طراحی دستگاه به عنوان مثال از یک مقیاس با فلش یا یک نشانگر دیجیتال استفاده می شود که از طریق آن مقدار کمیت اندازه گیری شده ثبت می شود. در برخی موارد، دستگاه اندازه گیری با کامپیوتر همگام می شود و سپس اطلاعات اندازه گیری بر روی نمایشگر نمایش داده می شود.

مطابق با روش تعیین مقدار کمیت اندازه گیری شده، موارد زیر متمایز می شوند:

1) ابزار اندازه گیری مستقیم؛

2) ابزار اندازه گیری برای مقایسه.

ابزار اندازه گیری مستقیم- اینها دستگاه هایی هستند که از طریق آنها می توانید مقدار کمیت اندازه گیری شده را مستقیماً روی دستگاه خواندن بدست آورید.

دستگاه اندازه گیری مقایسهوسیله ای است که به وسیله آن مقدار یک کمیت اندازه گیری شده با مقایسه با کمیت شناخته شده مربوط به اندازه گیری آن بدست می آید.

ابزارهای اندازه گیری می توانند مقدار اندازه گیری شده را به روش های مختلف نمایش دهند. برجسته:

1) ابزار اندازه گیری را نشان می دهد.

2) ابزار اندازه گیری ثبت.

تفاوت بین آنها در این است که با کمک یک دستگاه اندازه گیری نشانگر شما فقط می توانید مقادیر کمیت اندازه گیری شده را بخوانید، اما طراحی یک دستگاه اندازه گیری ضبط همچنین به شما امکان می دهد تا نتایج اندازه گیری را به عنوان مثال با استفاده از یک نمودار یا نقاشی روی برخی حامل اطلاعات.

دستگاه خواندن- بخش جدا شده از یک ابزار اندازه گیری که برای خواندن قرائت در نظر گرفته شده است. دستگاه خواندن را می توان با مقیاس، اشاره گر، نمایشگر و غیره نشان داد. دستگاه های خواندن به دو دسته تقسیم می شوند:

1) دستگاه های خواندن مقیاس؛

2) دستگاه های خواندن دیجیتال؛

3) دستگاه های خواندن ضبط. دستگاه های مقیاس خوان شامل ترازو و اشاره گر هستند.

مقیاسسیستمی از علائم و مقادیر عددی متوالی مربوط به کمیت اندازه گیری شده است. ویژگی های اصلی مقیاس:

1) تعداد تقسیمات روی ترازو؛

2) طول تقسیم؛

3) قیمت تقسیم؛

4) دامنه نشانه ها؛

5) محدوده اندازه گیری؛

6) محدودیت های اندازه گیری

تقسیم مقیاس- این فاصله از یک علامت مقیاس تا علامت بعدی است.

طول تقسیم- این فاصله از یک خط محوری تا خط بعدی در امتداد یک خط فرضی است که از مرکز کوچکترین علائم در یک مقیاس مشخص می گذرد.

قیمت تقسیم مقیاستفاوت بین مقادیر دو مقدار مجاور در یک مقیاس معین است.

محدوده مقیاس– این محدوده مقادیر مقیاس است که حد پایین آن مقدار اولیه این مقیاس و حد بالایی مقدار نهایی این مقیاس است.

محدوده اندازه گیری- این محدوده مقادیری است که در آن حداکثر خطای مجاز نرمال شده ایجاد می شود.

محدودیت های اندازه گیری- این حداقل و حداکثر مقدار محدوده اندازه گیری است.

مقیاس تقریبا یکنواخت- این مقیاسی است که در آن قیمت های تقسیم بیش از 13٪ متفاوت است و دارای قیمت تقسیم ثابت است.

مقیاس قابل توجهی ناهموار- این مقیاسی است که در آن تقسیمات باریک تر می شوند و برای تقسیمات آن مقدار سیگنال خروجی نصف مجموع حدود محدوده اندازه گیری است.

انواع زیر از ترازوهای ابزار اندازه گیری متمایز می شوند:

1) مقیاس یک طرفه؛

2) مقیاس دو طرفه.

3) مقیاس متقارن.

4) مقیاس بدون صفر.

ترازو یک طرفه- این مقیاس با صفر در ابتدا است.

ترازو دو طرفه- این مقیاسی است که در آن صفر در ابتدای مقیاس قرار ندارد.

مقیاس متقارن- این مقیاسی است که در آن صفر در مرکز قرار دارد.

تنظیم اندازه گیری- این یک ابزار اندازه گیری است که مجموعه ای از اندازه گیری ها، PI ها، ابزارهای اندازه گیری و غیره است که عملکردهای مشابهی را انجام می دهند که برای اندازه گیری تعداد ثابتی از مقادیر فیزیکی استفاده می شود و در یک مکان جمع آوری می شود. اگر نصب اندازه گیری برای آزمایش محصولات استفاده شود، یک میز تست است.

سیستم اندازه گیری– این یک ابزار اندازه گیری است که ترکیبی از اندازه گیری ها، PI ها، ابزارهای اندازه گیری و غیره است که عملکردهای مشابهی را انجام می دهد، در قسمت های مختلف یک فضای مشخص قرار دارد و قصد دارد تعداد معینی از کمیت های فیزیکی را در یک فضای معین اندازه گیری کند.

با توجه به هدف اندازه گیری، ابزارهای اندازه گیری به دو دسته تقسیم می شوند:

1) ابزار اندازه گیری کار؛

2) استانداردها

ابزار اندازه گیری کار (RMI)- اینها ابزارهای اندازه گیری هستند که برای انجام اندازه گیری های فنی استفاده می شوند. ابزارهای اندازه گیری کار را می توان در شرایط مختلف استفاده کرد. برجسته:

1) ابزار اندازه گیری آزمایشگاهی که در تحقیقات علمی استفاده می شود.

2) ابزار اندازه گیری تولید که برای نظارت بر پیشرفت فرآیندهای مختلف تکنولوژیکی و کیفیت محصول استفاده می شود.

3) ابزار اندازه گیری میدانی که در حین کار هواپیما، اتومبیل و سایر وسایل فنی استفاده می شود.

هر یک از انواع ابزار اندازه گیری کار الزامات خاصی دارد. الزامات ابزارهای اندازه گیری آزمایشگاهی درجه دقت و حساسیت بالا، برای ابزارهای اندازه گیری تولید - درجه بالایی از مقاومت در برابر ارتعاشات، شوک ها، تغییرات دما، برای ابزار اندازه گیری میدانی - پایداری و عملکرد مناسب در شرایط مختلف دمایی، مقاومت در برابر سطوح بالای رطوبت

استانداردها- اینها ابزارهای اندازه گیری با درجه دقت بالا هستند که در مطالعات اندازه شناسی برای انتقال اطلاعات در مورد اندازه یک واحد استفاده می شوند. ابزارهای اندازه گیری دقیق تر اطلاعات مربوط به اندازه واحد و غیره را منتقل می کنند و در نتیجه نوعی زنجیره تشکیل می دهند که در هر حلقه بعدی دقت این اطلاعات کمی کمتر از قبلی است.

اطلاعات مربوط به اندازه واحد در هنگام تأیید ابزار اندازه گیری ارائه می شود. تست ابزار اندازه گیری برای تایید مناسب بودن آنها انجام می شود.

11. مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیری و استانداردسازی آنها

خواص مترولوژیکی ابزارهای اندازه گیری- اینها خصوصیاتی هستند که تأثیر مستقیمی بر نتایج اندازه گیری های انجام شده توسط این ابزارها و خطای این اندازه گیری ها دارند.

ویژگی‌های کمی و اندازه‌شناختی با شاخص‌هایی از ویژگی‌های اندازه‌شناختی مشخص می‌شوند که ویژگی‌های اندازه‌شناختی آنهاست.

مشخصه های اندازه گیری تایید شده توسط ND مشخصه های اندازه شناسی استاندارد شده هستند.ویژگی های اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری به دو دسته تقسیم می شوند:

1) ویژگی هایی که دامنه کاربرد ابزارهای اندازه گیری را تعیین می کند:

2) خواصی که دقت و صحت نتایج اندازه گیری به دست آمده را تعیین می کند.

خواصی که دامنه کاربرد ابزارهای اندازه گیری را تعیین می کند با ویژگی های اندازه شناسی زیر تعیین می شود:

1) محدوده اندازه گیری؛

2) آستانه حساسیت.

محدوده اندازه گیری- این محدوده ای از مقادیر است که در آن حداکثر مقادیر خطا نرمال می شوند. حد پایین و بالایی (راست و چپ) اندازه گیری را حد پایین و بالایی اندازه گیری می گویند.

آستانه حساسیت- این حداقل مقدار کمیت اندازه گیری شده است که می تواند باعث اعوجاج قابل توجه سیگنال دریافتی شود.

خواصی که دقت و صحت نتایج اندازه‌گیری به‌دست‌آمده را تعیین می‌کنند با ویژگی‌های اندازه‌شناسی زیر تعیین می‌شوند:

1) صحت نتایج؛

2) دقت نتایج

دقت نتایج بدست آمده توسط ابزارهای اندازه گیری خاص با خطای آنها تعیین می شود.

خطای ابزار اندازه گیریتفاوت بین نتیجه اندازه گیری یک کمیت و مقدار واقعی (واقعی) این کمیت است. برای یک ابزار اندازه گیری کار، مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده، قرائت استاندارد کاری یک رتبه پایین تر در نظر گرفته می شود. بنابراین، مبنای مقایسه، مقدار نشان داده شده توسط یک ابزار اندازه گیری است که در طرح تأیید بالاتر از ابزار اندازه گیری مورد آزمایش است.

Q n =Q n ?Q 0 ,

که در آن AQ n خطای ابزار اندازه گیری در حال آزمایش است.

Q n - مقدار کمیت معینی که با استفاده از ابزار اندازه گیری در حال آزمایش به دست می آید.

استانداردسازی مشخصات مترولوژیکی- این تنظیم محدودیت های انحراف مقادیر ویژگی های اندازه گیری واقعی ابزارهای اندازه گیری از مقادیر اسمی آنها است. هدف اصلی استانداردسازی مشخصات اندازه‌شناسی، اطمینان از قابلیت تعویض و یکنواختی اندازه‌گیری‌ها است. مقادیر مشخصه های واقعی اندازه گیری در طول تولید ابزار اندازه گیری تعیین می شود؛ بعداً در حین کار ابزار اندازه گیری، این مقادیر باید بررسی شوند. اگر یک یا چند مشخصه اندازه‌شناسی استاندارد خارج از محدوده‌های تنظیم‌شده باشد، ابزار اندازه‌گیری باید فوراً تنظیم شود یا از سرویس خارج شود.

مقادیر مشخصه های اندازه گیری توسط استانداردهای مربوطه ابزار اندازه گیری تنظیم می شود. علاوه بر این، ویژگی های اندازه شناسی به طور جداگانه برای شرایط عادی و عملیاتی استفاده از ابزار اندازه گیری استاندارد شده است. شرایط عادی استفاده شرایطی است که در آن تغییرات در ویژگی های اندازه شناسی ناشی از عوامل خارجی (میدان های مغناطیسی خارجی، رطوبت، دما) می تواند نادیده گرفته شود. شرایط عملیاتی شرایطی هستند که در آن تغییرات کمیت های تأثیرگذار دامنه وسیع تری دارد.

12. پشتیبانی مترولوژیک، مبانی آن

پشتیبانی مترولوژیک یا به اختصار MO عبارت است از ایجاد و استفاده از پایه های علمی و سازمانی و همچنین تعدادی ابزار فنی، هنجارها و قوانین لازم برای رعایت اصل وحدت و دقت لازم در اندازه گیری ها. امروزه توسعه ME به سمت گذار از وظیفه باریک موجود یعنی تضمین یکپارچگی و دقت مورد نیاز اندازه گیری ها به وظیفه جدید تضمین کیفیت اندازه گیری ها در حال حرکت است.مفهوم مفهوم "حمایت اندازه گیری" در رابطه رمزگشایی می شود. به اندازه گیری ها (آزمایش، کنترل) به عنوان یک کل. با این حال، این اصطلاح در قالب مفهوم "پشتیبانی اندازه‌شناختی از یک فرآیند فن‌آوری (تولید، سازمان)" نیز قابل استفاده است که بر اندازه‌گیری‌های MO (تست یا کنترل) در یک فرآیند، تولید، سازمان دلالت دارد. هدف MO را می توان تمام مراحل چرخه عمر (LC) یک محصول (محصول) یا خدمات در نظر گرفت، جایی که چرخه عمر به عنوان مجموعه خاصی از فرآیندهای متوالی به هم پیوسته ایجاد و تغییر وضعیت یک محصول از تدوین الزامات اولیه برای آن تا پایان بهره برداری یا مصرف. اغلب در مرحله توسعه محصول، برای دستیابی به کیفیت بالای محصول، مجموعه ای از پارامترهای کنترل شده، استانداردهای دقت، تلرانس ها، ابزار اندازه گیری، کنترل و آزمایش انجام می شود. و در فرآیند توسعه MO، مطلوب است که از یک رویکرد سیستماتیک استفاده شود، که در آن نرم افزار مشخص شده به عنوان مجموعه خاصی از فرآیندهای مرتبط به هم متحد شده توسط یک هدف در نظر گرفته می شود. این هدف دستیابی به کیفیت اندازه گیری مورد نیاز است. در ادبیات علمی، به عنوان یک قاعده، تعدادی از فرآیندهای مشابه شناسایی می شود:

1) ایجاد طیف وسیعی از پارامترهای اندازه گیری شده و همچنین مناسب ترین استانداردهای دقت برای کنترل کیفیت محصول و کنترل فرآیند.

2) امکان سنجی و انتخاب ابزار اندازه گیری، آزمایش و کنترل و تعیین نامگذاری منطقی آنها.

3) استانداردسازی، یکسان سازی و تجمیع تجهیزات کنترل و اندازه گیری مورد استفاده؛

4) توسعه، اجرا و صدور گواهینامه روش های مدرن اندازه گیری، آزمایش و کنترل (MTI).

5) تأیید، گواهی اندازه گیری و کالیبراسیون تجهیزات ابزار دقیق و کنترل یا تجهیزات کنترل و اندازه گیری و همچنین تجهیزات آزمایشی مورد استفاده در شرکت.

6) کنترل بر تولید، شرایط، استفاده و تعمیر CIO، و همچنین بر رعایت دقیق قوانین و استانداردهای اندازه گیری در شرکت.

7) مشارکت در فرآیند ایجاد و اجرای استانداردهای سازمانی.

8) اجرای استانداردهای بین المللی، دولتی، صنعتی و همچنین سایر اسناد نظارتی Gosstandart.

9) انجام بررسی اندازه شناسی پروژه های طراحی، اسناد فنی و نظارتی.

10) انجام تجزیه و تحلیل وضعیت اندازه گیری ها، توسعه بر اساس آن و انجام فعالیت های مختلف برای بهبود MO.

11) آموزش کارکنان خدمات و بخش های مربوطه شرکت برای انجام عملیات کنترل و اندازه گیری.

سازماندهی و انجام کلیه فعالیت های MO در انحصار خدمات اندازه گیری است. پشتیبانی مترولوژیکی بر چهار لایه استوار است. در حقیقت، آنها نامی مشابه در ادبیات علمی دارند - اصول. پس اینها مبانی علمی، سازمانی، نظارتی و فنی هستند. من می خواهم به مبانی سازمانی حمایت اندازه گیری توجه ویژه ای داشته باشم. خدمات سازمانی برای پشتیبانی اندازه‌شناسی شامل خدمات اندازه‌شناسی دولتی و خدمات اندازه‌شناسی دپارتمان می‌شود.

خدمات اندازه شناسی دولتی یا به اختصار GMS مسئول اطمینان از اندازه گیری های اندازه شناسی در روسیه در سطح بین بخشی است و همچنین فعالیت های کنترلی و نظارتی را در زمینه اندازه شناسی انجام می دهد. GMS شامل:

1) مراکز علمی اندازه شناسی دولتی (SSMC)، موسسات تحقیقاتی اندازه شناسی مسئول، طبق چارچوب قانونی، مسایل مربوط به کاربرد، ذخیره سازی و ایجاد استانداردهای دولتی و تدوین مقررات در مورد مسائل حفظ یکنواختی اندازه گیری ها در یک استاندارد ثابت را بر عهده دارند. شکل اندازه گیری؛

2) ارگان های خدمات مهاجرت دولتی در قلمرو جمهوری هایی که بخشی از فدراسیون روسیه هستند، ارگان های مناطق خودمختار، ارگان های مناطق خودمختار، مناطق، مناطق، شهرهای مسکو و سن پترزبورگ.

فعالیت های اصلی سازمان های خدمات مهاجرت دولتی با هدف اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها در کشور است. این شامل ایجاد استانداردهای دولتی و ثانویه، توسعه سیستم هایی برای انتقال اندازه واحدهای PV به SI های کار، نظارت دولتی بر وضعیت، استفاده، تولید و تعمیر SI ها، بررسی مترولوژی اسناد و مهمترین انواع محصولات و راهنمای روش شناختی برای MS اشخاص حقوقی. مدیریت خدمات مهاجرت دولتی توسط Gosstandart انجام می شود.

خدمات اندازه شناسی دپارتمان، که مطابق با مفاد قانون "اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها" می تواند برای اطمینان از MO در شرکت ایجاد شود و باید توسط نماینده اداره با دانش و اختیار مناسب اداره شود. هنگام انجام فعالیت در مناطق مقرر در ماده (13) این قانون، ایجاد سرویس اندازه گیری الزامی است. چنین زمینه های فعالیت عبارتند از:

1) مراقبت های بهداشتی، دامپزشکی، حفاظت از محیط زیست، حفظ ایمنی کار؛

2) معاملات تجاری و تسویه حساب های متقابل بین فروشندگان و خریداران که معمولاً شامل معاملات با استفاده از دستگاه های اسلات و سایر دستگاه ها می شود.

3) عملیات حسابداری دولتی.

4) دفاع دولتی؛

5) کارهای زمین شناسی و آب و هواشناسی؛

6) عملیات بانکی، گمرکی، مالیاتی و پستی.

7) تولید محصولاتی که طبق قرارداد برای نیازهای دولت مطابق با چارچوب قانونی فدراسیون روسیه عرضه می شود.

8) نظارت و آزمایش کیفیت محصول برای اطمینان از انطباق با الزامات اجباری استانداردهای دولتی فدراسیون روسیه.

9) گواهی اجباری کالاها و خدمات؛

10) اندازه گیری های انجام شده از طرف تعدادی از سازمان های دولتی: دادگاه ها، داوری، دادستان ها، ارگان های دولتی فدراسیون روسیه.

11) فعالیت های ثبتی مربوط به سوابق ملی یا بین المللی در زمینه ورزش. خدمات اندازه شناسی یک نهاد حاکم دولتی شامل اجزای زیر است:

1) واحدهای ساختاری ارشد مترولوژی به عنوان بخشی از دستگاه مرکزی سازمان دولتی.

2) رئيس و سازمانهاي پايه خدمات اندازه‌شناسي صنايع و زيربخش‌ها كه توسط هيأت حاكم تعيين مي‌شوند.

3) خدمات اندازه شناسی شرکت ها، انجمن ها، سازمان ها و موسسات.

بخش مهم دیگر IR مبانی علمی و روش شناختی آن است. بنابراین، مؤلفه اصلی این اصول، مراکز علمی اندازه‌شناسی دولتی (SSMC) هستند که از شرکت‌ها و سازمان‌های تحت صلاحیت Gosstandart یا بخش‌های ساختاری آنها ایجاد شده‌اند که عملیات مختلفی را در زمینه ایجاد، ذخیره‌سازی، بهبود، کاربرد و ذخیره‌سازی انجام می‌دهند. استانداردهای دولتی واحدهای کمیت، و علاوه بر این، توسعه قوانین نظارتی به منظور اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها، با به کارگیری پرسنل بسیار ماهر. تخصیص وضعیت SSMC به یک شرکت، به عنوان یک قاعده، بر شکل مالکیت و اشکال سازمانی و قانونی آن تأثیر نمی گذارد، بلکه تنها به معنای طبقه بندی آنها به عنوان گروهی از اشیاء است که اشکال خاصی از حمایت دولتی دارند. وظایف اصلی SSMC به شرح زیر است:

1) ایجاد، بهبود، اعمال و ذخیره استانداردهای دولتی واحدهای مقادیر.

2) انجام تحقیق و توسعه کاربردی و بنیادی در زمینه اندازه‌شناسی که ممکن است شامل ایجاد تأسیسات آزمایشی مختلف، اقدامات اولیه و مقیاس‌ها برای اطمینان از یکنواختی اندازه‌گیری‌ها باشد.

3) انتقال داده های اولیه در مورد اندازه واحدهای مقادیر از استانداردهای دولتی.

4) انجام آزمایشات حالت ابزارهای اندازه گیری.

5) توسعه تجهیزات مورد نیاز برای HMS.

6) توسعه و بهبود مبانی نظارتی، سازمانی، اقتصادی و علمی برای فعالیت هایی با هدف اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها بسته به تخصص.

7) تعامل با خدمات اندازه گیری مقامات اجرایی فدرال، سازمان ها و شرکت های دارای وضعیت یک شخص حقوقی.

8) ارائه اطلاعات در مورد یکنواختی اندازه گیری های شرکت ها و سازمان ها

9) سازماندهی رویدادهای مختلف مربوط به فعالیت های GSHF، GSSSD و GSSO؛

10) انجام معاینه بخش های وزارت دفاع فدرال و برنامه های دیگر.

11) سازماندهی معاینه و اندازه گیری اندازه شناسی به درخواست تعدادی از ارگان های دولتی: دادگاه، داوری، دفتر دادستان یا مقامات اجرایی فدرال.

12) آموزش و بازآموزی پرسنل با مهارت بالا.

13) مشارکت در مقایسه استانداردهای دولتی با استانداردهای ملی موجود در تعدادی از کشورهای خارجی و همچنین مشارکت در تدوین هنجارها و قوانین بین المللی.

فعالیت های SSMC توسط فرمان دولت فدراسیون روسیه مورخ 12 فوریه 1994 شماره 100 تنظیم می شود.

مؤلفه مهم اساس MO همانطور که در بالا ذکر شد دستورالعمل های روش شناختی و اسناد راهنمایی است که به معنای اسناد هنجاری محتوای روش شناختی است که توسط سازمان های تابع استاندارد دولتی فدراسیون روسیه تهیه شده است. بنابراین، در زمینه مبانی علمی و روش شناختی پشتیبانی اندازه شناسی، استاندارد دولتی روسیه سازماندهی می کند:

1) انجام فعالیت های تحقیقاتی و توسعه در زمینه های فعالیت اختصاص یافته و همچنین قوانینی را برای انجام کار در زمینه اندازه گیری، استانداردسازی، اعتبار سنجی و صدور گواهینامه، و همچنین کنترل و نظارت دولتی در مناطق تابعه ایجاد می کند و مدیریت روش شناختی این موارد را فراهم می کند. آثار؛

2) راهنمایی های روش شناختی را برای آموزش در زمینه های اندازه گیری ، صدور گواهینامه و استاندارد ارائه می دهد ، الزاماتی را برای درجه صلاحیت و صلاحیت پرسنل ایجاد می کند. سازماندهی آموزش، بازآموزی و آموزش پیشرفته متخصصان.

13. خطای اندازه گیری

در عمل استفاده از اندازه‌گیری‌ها، دقت آنها به یک شاخص بسیار مهم تبدیل می‌شود که نشان‌دهنده میزان نزدیکی نتایج اندازه‌گیری به مقدار واقعی است که برای مقایسه کیفی عملیات اندازه‌گیری استفاده می‌شود. و به عنوان یک ارزیابی کمی، به عنوان یک قاعده، از خطای اندازه گیری استفاده می شود. علاوه بر این، هر چه خطا کوچکتر باشد، دقت بالاتری در نظر گرفته می شود.

طبق قانون تئوری خطا، اگر لازم است دقت نتیجه (با حذف خطای سیستماتیک) 2 برابر افزایش یابد، تعداد اندازه گیری ها باید 4 برابر افزایش یابد. اگر لازم است دقت را 3 برابر افزایش دهید، تعداد اندازه گیری ها 9 برابر و غیره افزایش می یابد.

فرآیند ارزیابی خطای اندازه گیری یکی از مهمترین فعالیت ها در حصول اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها تلقی می شود. طبیعتاً تعداد زیادی از عوامل وجود دارد که بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. در نتیجه، هر طبقه بندی خطاهای اندازه گیری نسبتاً دلخواه است، زیرا اغلب، بسته به شرایط فرآیند اندازه گیری، خطاها می توانند در گروه های مختلف ظاهر شوند. علاوه بر این، با توجه به اصل وابستگی به فرم، این عبارات خطای اندازه گیری می تواند: مطلق، نسبی و کاهش یافته باشد.

علاوه بر این، بسته به ماهیت تظاهر، علل وقوع و امکان حذف، خطاهای اندازه گیری می توانند جزء اجزاء باشند، در این حالت، اجزای خطای زیر را متمایز می کند: سیستماتیک و تصادفی.

جزء سیستماتیک ثابت می ماند یا با اندازه گیری های بعدی همان پارامتر تغییر می کند.

مولفه تصادفی زمانی تغییر می کند که همان پارامتر دوباره به طور تصادفی تغییر کند. هر دو جزء خطای اندازه گیری (تصادفی و سیستماتیک) به طور همزمان ظاهر می شوند. علاوه بر این، مقدار خطای تصادفی از قبل مشخص نیست، زیرا ممکن است به دلیل تعدادی از عوامل نامشخص ایجاد شود.

خطای سیستماتیک، و این ویژگی خاص آن است، در مقایسه با خطای تصادفی، که بدون توجه به منابع آن شناسایی می شود، با توجه به اجزای آن در ارتباط با منابع وقوع در نظر گرفته می شود.

مولفه های خطا را نیز می توان به: روش شناختی، ابزاری و ذهنی تقسیم کرد. خطاهای سیستماتیک ذهنی با ویژگی های فردی اپراتور مرتبط است. چنین خطایی ممکن است به دلیل خطا در خواندن یا بی تجربگی اپراتور رخ دهد. اصولاً خطاهای سیستماتیک به دلیل مؤلفه های روش شناختی و ابزاری به وجود می آیند. جزء روش شناختی خطا با نقص روش اندازه گیری، روش های استفاده از SI، نادرست بودن فرمول های محاسبه و گرد کردن نتایج تعیین می شود. جزء ابزاری به دلیل خطای ذاتی SI، تعیین شده توسط کلاس دقت، تأثیر SI بر نتیجه، و وضوح SI ظاهر می شود. همچنین چیزی به نام "خطاها یا اشتباهات فاحش" وجود دارد که می تواند به دلیل اقدامات اشتباه اپراتور، عملکرد نادرست ابزار اندازه گیری یا تغییرات پیش بینی نشده در وضعیت اندازه گیری ظاهر شود. چنین خطاهایی معمولاً در فرآیند بررسی نتایج اندازه گیری با استفاده از معیارهای خاص کشف می شوند. یکی از عناصر مهم این طبقه بندی، پیشگیری از خطا است که به عنوان منطقی ترین راه برای کاهش خطا شناخته می شود، یعنی از بین بردن تأثیر هر عاملی.

14. انواع خطاها

انواع خطاهای زیر متمایز می شوند:

1) خطای مطلق؛

2) خطای نسبی؛

3) کاهش خطا.

4) خطای اساسی؛

5) خطای اضافی؛

6) خطای سیستماتیک؛

7) خطای تصادفی؛

8) خطای ابزاری؛

9) خطای روش شناختی؛

10) خطای شخصی؛

11) خطای استاتیک.

12) خطای دینامیکی.

خطاهای اندازه گیری بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می شوند.

با توجه به روش بیان ریاضی، خطاها به خطاهای مطلق و خطاهای نسبی تقسیم می شوند.

بر اساس اثر متقابل تغییرات زمان و مقدار ورودی، خطاها به خطاهای ایستا و خطاهای دینامیکی تقسیم می شوند.

بر اساس ماهیت وقوع، خطاها به خطاهای سیستماتیک و خطاهای تصادفی تقسیم می شوند.

خطای مطلق- این مقداری است که به عنوان تفاوت بین مقدار یک کمیت به دست آمده در طول فرآیند اندازه گیری و مقدار واقعی (واقعی) این کمیت محاسبه می شود.

خطای مطلق با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

Q n =Q n ?Q 0 ,

جایی که AQ n - خطای مطلق.

س n- مقدار مقدار معینی که در طول فرآیند اندازه گیری به دست می آید.

س 0 - مقدار همان مقدار که به عنوان مبنای مقایسه در نظر گرفته شده است (ارزش واقعی).

خطای مطلق اندازه گیری- این مقداری است که به عنوان تفاوت بین عدد که مقدار اسمی اندازه گیری است و مقدار واقعی (واقعی) کمیت بازتولید شده توسط اندازه گیری محاسبه می شود.

خطای مربوطهعددی است که میزان دقت اندازه گیری را نشان می دهد.

خطای نسبی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

کجا؟ س - خطای مطلق.

س 0 - مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده.

خطا کاهش یافته استمقداری است که به عنوان نسبت مقدار خطای مطلق به مقدار عادی محاسبه می شود.

مقدار استاندارد به صورت زیر تعیین می شود:

1) برای وسایل اندازه گیری که مقدار اسمی آنها تأیید شده است، این مقدار اسمی به عنوان مقدار استاندارد در نظر گرفته می شود.

2) برای وسایل اندازه گیری که در آنها مقدار صفر در لبه مقیاس اندازه گیری یا خارج از مقیاس قرار دارد، مقدار نرمال کننده برابر با مقدار نهایی از محدوده اندازه گیری گرفته می شود. استثناء ابزارهای اندازه گیری با مقیاس اندازه گیری ناهموار است.

3) برای ابزارهای اندازه گیری که علامت صفر آنها در محدوده اندازه گیری قرار دارد، مقدار نرمال کننده برابر با مجموع مقادیر عددی نهایی محدوده اندازه گیری است.

4) برای وسایل اندازه گیری (وسایل اندازه گیری) که در آنها مقیاس ناهموار است، مقدار نرمال کننده برابر با کل طول مقیاس اندازه گیری یا طول آن قسمت از آن که با محدوده اندازه گیری مطابقت دارد در نظر گرفته می شود. سپس خطای مطلق بر حسب واحد طول بیان می شود.

خطای اندازه گیری شامل خطای ابزاری، خطای روش و خطای شمارش است. علاوه بر این، خطای شمارش به دلیل عدم دقت در تعیین کسری تقسیم مقیاس اندازه گیری ایجاد می شود.

خطای ابزاری- این خطایی است که به دلیل خطاهای ایجاد شده در فرآیند ساخت قطعات عملکردی ابزار اندازه گیری ایجاد می شود.

خطای روش شناختیخطایی است که به دلایل زیر رخ می دهد:

1) عدم دقت در ساخت مدلی از فرآیند فیزیکی که ابزار اندازه گیری بر آن استوار است.

2) استفاده نادرست از ابزار اندازه گیری.

خطای ذهنی- این خطای ناشی از درجه پایین صلاحیت اپراتور ابزار اندازه گیری و همچنین به دلیل خطای اندام های بینایی انسان است، یعنی علت خطای ذهنی عامل انسانی است.

خطاها در اثر متقابل تغییرات در طول زمان و کمیت ورودی به خطاهای ایستا و دینامیک تقسیم می شوند.

خطای استاتیک- این خطایی است که در فرآیند اندازه گیری یک کمیت ثابت (بدون تغییر در طول زمان) رخ می دهد.

خطای دینامیکیخطایی است که مقدار عددی آن به‌عنوان اختلاف بین خطای اندازه‌گیری یک کمیت غیر ثابت (متغیر زمانی) و خطای استاتیک (خطای مقدار کمیت اندازه‌گیری‌شده در نقطه‌ای معین) محاسبه می‌شود. زمان).

با توجه به ماهیت وابستگی خطا به کمیت های تأثیرگذار، خطاها به اساسی و اضافی تقسیم می شوند.

خطای اساسی- این خطای به دست آمده در شرایط عملکرد عادی ابزار اندازه گیری (در مقادیر نرمال مقادیر تأثیرگذار) است.

خطای اضافی- این خطایی است که زمانی رخ می دهد که مقادیر کمیت های تأثیرگذار با مقادیر عادی آنها مطابقت نداشته باشد، یا اگر کمیت تأثیرگذار از مرزهای منطقه مقادیر نرمال فراتر رود.

شرایط عادی- اینها شرایطی هستند که در آن تمام مقادیر کمیت های تأثیرگذار نرمال هستند یا از مرزهای محدوده نرمال فراتر نمی روند.

شرایط کاری- این شرایطی است که در آن تغییر در مقادیر تأثیرگذار دامنه وسیع تری دارد (مقادیر تأثیرگذار از مرزهای محدوده کاری مقادیر فراتر نمی روند).

محدوده کاری کمیت های تأثیرگذار- این محدوده مقادیری است که در آن مقادیر خطای اضافی عادی می شود.

بر اساس ماهیت وابستگی خطا به مقدار ورودی، خطاها به افزایشی و ضربی تقسیم می شوند.

خطای افزایشی- این خطایی است که به دلیل جمع مقادیر عددی ایجاد می شود و به مقدار مدول مقدار اندازه گیری شده (مطلق) بستگی ندارد.

تعصب ضربیخطایی است که با تغییر مقادیر کمیت مورد اندازه گیری تغییر می کند.

لازم به ذکر است که مقدار خطای مطلق افزایشی ارتباطی با مقدار کمیت اندازه گیری شده و حساسیت ابزار اندازه گیری ندارد. خطاهای افزایشی مطلق در کل محدوده اندازه گیری ثابت هستند.

مقدار خطای مطلق افزودنی، حداقل مقدار کمیتی را که می توان توسط ابزار اندازه گیری اندازه گیری کرد، تعیین می کند.

مقادیر خطاهای ضربی متناسب با تغییرات مقادیر کمیت اندازه گیری شده تغییر می کند. مقادیر خطاهای ضربی نیز متناسب با حساسیت ابزار اندازه گیری است. خطای ضربی به دلیل تأثیر کمیت های تأثیرگذار بر ویژگی های پارامتری عناصر دستگاه ایجاد می شود.

خطاهایی که ممکن است در طول فرآیند اندازه گیری ایجاد شوند بر اساس ماهیت وقوع آنها طبقه بندی می شوند. برجسته:

1) خطاهای سیستماتیک؛

2) خطاهای تصادفی

خطاها و خطاهای فاحش ممکن است در طول فرآیند اندازه گیری نیز رخ دهد.

خطای سیستماتیک- این جزئی از کل خطای نتیجه اندازه گیری است که با اندازه گیری های مکرر همان کمیت تغییر نمی کند یا به طور طبیعی تغییر نمی کند. معمولاً سعی می شود یک خطای سیستماتیک به روش های ممکن (مثلاً با استفاده از روش های اندازه گیری که احتمال وقوع آن را کاهش می دهد) برطرف شود، اما اگر خطای سیستماتیک قابل رفع نباشد، قبل از شروع اندازه گیری ها محاسبه می شود. اصلاحات در نتیجه اندازه گیری انجام می شود. در روند عادی سازی خطای سیستماتیک، مرزهای مقادیر مجاز آن تعیین می شود. خطای سیستماتیک دقت اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری را تعیین می کند (ویژگی اندازه گیری).

خطاهای سیستماتیک در برخی موارد را می توان به صورت تجربی تعیین کرد. سپس نتیجه اندازه گیری را می توان با معرفی یک تصحیح روشن کرد.

روش های حذف خطاهای سیستماتیک به چهار نوع تقسیم می شوند:

1) حذف علل و منابع خطا قبل از شروع اندازه گیری.

2) حذف خطاها در فرآیند اندازه گیری از قبل آغاز شده با روش های جایگزینی، جبران خطاها با علامت، مخالفت، مشاهدات متقارن.

3) تصحیح نتایج اندازه گیری با انجام اصلاحیه (حذف خطاها توسط محاسبات).

4) تعیین حدود خطای سیستماتیک در صورتی که قابل حذف نباشد.

حذف علل و منابع خطا قبل از شروع اندازه گیری. این روش بهترین گزینه است، زیرا استفاده از آن سیر بعدی اندازه گیری ها را ساده می کند (نیازی به حذف خطاها در فرآیند اندازه گیری از قبل شروع شده یا اصلاح نتیجه به دست آمده نیست).

برای حذف خطاهای سیستماتیک در فرآیند اندازه گیری از قبل شروع شده، از روش های مختلفی استفاده می شود

روش ارائه اصلاحاتمبتنی بر دانش خطای سیستماتیک و الگوهای فعلی تغییر آن است. هنگام استفاده از این روش، تصحیحاتی در نتیجه اندازه گیری به دست آمده با خطاهای سیستماتیک انجام می شود، از نظر بزرگی با این خطاها، اما در علامت مخالف.

روش تعویضاین واقعیت شامل این واقعیت است که کمیت اندازه گیری شده با معیاری جایگزین می شود که در همان شرایطی قرار می گیرد که هدف اندازه گیری در آن قرار داشته است. روش جایگزینی هنگام اندازه گیری پارامترهای الکتریکی زیر استفاده می شود: مقاومت، ظرفیت و اندوکتانس.

روش جبران خطای علامتعبارت است از این که اندازه گیری ها دو بار انجام می شود به گونه ای که خطای با مقدار نامعلوم در نتایج اندازه گیری با علامت مخالف لحاظ می شود.

روش مخالفتمشابه روش جبران علامت. این روش شامل دو بار اندازه گیری است تا منبع خطا در اندازه گیری اول بر نتیجه اندازه گیری دوم اثر معکوس داشته باشد.

خطای تصادفی- این جزء خطای نتیجه اندازه گیری است که هنگام انجام اندازه گیری های مکرر با همان مقدار به طور تصادفی و نامنظم تغییر می کند. وقوع یک خطای تصادفی را نمی توان پیش بینی یا پیش بینی کرد. خطای تصادفی را نمی توان به طور کامل حذف کرد، همیشه نتایج اندازه گیری نهایی را تا حدی مخدوش می کند. اما می توانید با انجام اندازه گیری های مکرر نتیجه اندازه گیری را دقیق تر کنید. علت یک خطای تصادفی می تواند به عنوان مثال، تغییر تصادفی در عوامل خارجی موثر بر فرآیند اندازه گیری باشد. یک خطای تصادفی هنگام انجام اندازه گیری های مکرر با درجه دقت کافی منجر به پراکندگی نتایج می شود.

اشتباهات و خطاهای فاحش- اینها خطاهایی هستند که بسیار فراتر از خطاهای سیستماتیک و تصادفی مورد انتظار در شرایط اندازه گیری داده شده هستند. خطاها و خطاهای فاحش می توانند به دلیل خطاهای فاحش در طول فرآیند اندازه گیری، نقص فنی ابزار اندازه گیری یا تغییرات غیرمنتظره در شرایط خارجی ظاهر شوند.

15. کیفیت ابزار اندازه گیری

کیفیت ابزار اندازه گیری- این میزان انطباق دستگاه با هدف مورد نظر است. بنابراین، کیفیت یک ابزار اندازه گیری با میزان دستیابی به هدف اندازه گیری هنگام استفاده از ابزار اندازه گیری تعیین می شود.

هدف اصلی اندازه گیری- این به دست آوردن اطلاعات قابل اعتماد و دقیق در مورد شی اندازه گیری است.

برای تعیین کیفیت دستگاه، باید ویژگی های زیر را در نظر گرفت:

1) ثابت دستگاه؛

2) حساسیت دستگاه؛

3) آستانه حساسیت دستگاه اندازه گیری؛

4) دقت دستگاه اندازه گیری.

ثابت دستگاه- این عدد معینی است که در یک قرائت ضرب می شود تا مقدار مورد نظر کمیت اندازه گیری شده به دست آید، یعنی قرائت دستگاه. در برخی موارد، ثابت دستگاه به عنوان مقدار تقسیم مقیاس تنظیم می شود که نشان دهنده مقدار کمیت اندازه گیری شده مربوط به یک تقسیم است.

حساسیت دستگاه- این عددی است که در صورت آن مقدار حرکت خطی یا زاویه ای اشاره گر است (اگر در مورد یک دستگاه اندازه گیری دیجیتال صحبت می کنیم، آنگاه صورتگر تغییری در مقدار عددی خواهد بود و مخرج آن خواهد بود تغییر در مقدار اندازه گیری شده که باعث این حرکت شده است (یا تغییر در مقدار عددی)).

آستانه حساسیت دستگاه اندازه گیری- عددی که حداقل مقدار کمیت اندازه گیری شده ای است که دستگاه می تواند ثبت کند.

دقت متر- این مشخصه ای است که میزان مطابقت نتایج اندازه گیری را با مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده بیان می کند. دقت یک ابزار اندازه گیری با تعیین حد پایین و بالای حداکثر خطای ممکن تعیین می شود.

تقسیم بندی ابزارها به کلاس های دقت بر اساس خطای مجاز انجام می شود.

کلاس دقت ابزار اندازه گیری- این یک ویژگی کلی ابزار اندازه گیری است که با مرزهای خطاهای مجاز اصلی و اضافی و سایر مشخصات تعیین کننده دقت تعیین می شود. کلاس های دقت نوع خاصی از ابزار اندازه گیری در اسناد نظارتی تأیید شده است. علاوه بر این، برای هر کلاس دقت فردی، الزامات خاصی برای ویژگی‌های اندازه‌شناختی تأیید می‌شود.ترکیب ویژگی‌های اندازه‌شناسی تعیین‌شده، درجه دقت یک ابزار اندازه‌گیری متعلق به یک کلاس دقت معین را تعیین می‌کند.

کلاس دقت یک ابزار اندازه گیری در طول توسعه آن تعیین می شود. از آنجایی که مشخصه های مترولوژیک معمولاً در حین کار بدتر می شوند، می توان کلاس دقت آن را بر اساس نتایج کالیبراسیون (تأیید) ابزار اندازه گیری کاهش داد.

16. خطاهای ابزار اندازه گیری

خطاهای ابزار اندازه گیری بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می شوند:

1) از طریق بیان؛

2) بر اساس ماهیت تجلی؛

3) در رابطه با شرایط استفاده. با توجه به روش بیان، خطاهای مطلق و نسبی تشخیص داده می شوند.

خطای مطلق با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

?Q n =Q n ?Q 0 ,

جایی که ? Q n - خطای مطلق ابزار اندازه گیری در حال آزمایش.

س n- مقدار مقدار معینی که با استفاده از ابزار اندازه گیری مورد آزمایش به دست می آید.

س 0 - مقدار همان مقدار که به عنوان مبنای مقایسه در نظر گرفته شده است (ارزش واقعی).

خطای نسبی عددی است که میزان دقت یک ابزار اندازه گیری را نشان می دهد. خطای نسبی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

جایی که ? س - خطای مطلق؛

Q 0 - مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده.

خطای نسبی به صورت درصد بیان می شود.

بر اساس ماهیت بروز آنها، خطاها به تصادفی و سیستماتیک تقسیم می شوند.

در رابطه با شرایط کاربرد، خطاها به اساسی و اضافی تقسیم می شوند.

خطای اساسی ابزار اندازه گیری- این خطا است که در صورت استفاده از ابزار اندازه گیری در شرایط عادی مشخص می شود.

خطای اضافی ابزار اندازه گیری- این جزئی از خطای ابزار اندازه گیری است که در صورت فراتر رفتن هر یک از کمیت های تأثیرگذار از محدوده های مقدار نرمال خود، علاوه بر این به وجود می آید.

17. پشتیبانی مترولوژیک سیستم های اندازه گیری

پشتیبانی مترولوژیکی- این تایید و استفاده از مبانی علمی، فنی و سازمانی، ابزار فنی، هنجارها و استانداردها به منظور اطمینان از یکپارچگی و دقت تعیین شده اندازه گیری است. پشتوانه اندازه شناسی در بعد علمی آن مبتنی بر اندازه شناسی است.

اهداف زیر از پشتیبانی مترولوژیک را می توان متمایز کرد:

1) دستیابی به محصولات با کیفیت بالاتر؛

2) اطمینان از بیشترین کارایی سیستم حسابداری؛

3) ارائه اقدامات پیشگیرانه، تشخیص و درمان.

4) اطمینان از مدیریت تولید موثر.

5) اطمینان از سطح بالایی از کارایی کار و آزمایشات علمی.

6) اطمینان از درجه بالاتر اتوماسیون در زمینه مدیریت حمل و نقل.

7) اطمینان از عملکرد مؤثر سیستم تنظیم و کنترل شرایط کار و زندگی.

8) بهبود کیفیت نظارت بر محیط زیست.

9) بهبود کیفیت و افزایش قابلیت اطمینان ارتباطات.

10) ارائه یک سیستم موثر برای ارزیابی منابع طبیعی مختلف.

پشتیبانی مترولوژی دستگاه های فنی- این

مجموعه ای از ابزارهای علمی و فنی، اقدامات سازمانی و فعالیت هایی که توسط نهادهای ذیربط به منظور دستیابی به یکپارچگی و دقت مورد نیاز اندازه گیری ها و همچنین ویژگی های تعیین شده ابزار فنی انجام می شود.

سیستم اندازه گیری- ابزار اندازه گیری که ترکیبی از اندازه گیری ها، ابزار اندازه گیری، ابزار اندازه گیری و غیره است که عملکردهای مشابهی را انجام می دهد که در قسمت های مختلف یک فضای معین قرار دارد و قصد دارد تعداد معینی از کمیت های فیزیکی را در یک فضای معین اندازه گیری کند.

سیستم های اندازه گیری برای موارد زیر استفاده می شود:

1) مشخصات فنی جسم اندازه گیری که با انجام تبدیل اندازه گیری تعداد معینی از مقادیر به صورت پویا در زمان تغییر می کند و در فضا توزیع می شود.

2) پردازش خودکار نتایج اندازه گیری به دست آمده؛

3) ثبت نتایج اندازه گیری به دست آمده و نتایج پردازش خودکار آنها.

4) تبدیل داده ها به سیگنال های خروجی سیستم. پشتیبانی مترولوژیک سیستم های اندازه گیری به این معناست:

1) تعیین و استاندارد کردن ویژگی های اندازه گیری برای کانال های اندازه گیری.

2) بررسی اسناد فنی برای انطباق با مشخصات مترولوژیکی.

3) آزمایش سیستم های اندازه گیری برای تعیین نوع متعلق به آنها.

4) انجام آزمایشات برای تعیین انطباق سیستم اندازه گیری با نوع تعیین شده.

5) صدور گواهینامه سیستم های اندازه گیری.

6) انجام کالیبراسیون (بررسی) سیستم های اندازه گیری.

7) حصول اطمینان از کنترل اندازه گیری بر تولید و استفاده از سیستم های اندازه گیری.

کانال اندازه گیری سیستم اندازه گیری- این بخشی از یک سیستم اندازه گیری است که از نظر فنی یا عملکردی مجزا است، که برای انجام یک عملکرد تکمیل شده خاص طراحی شده است (به عنوان مثال، برای درک یک کمیت اندازه گیری شده یا به دست آوردن یک عدد یا کد که نتیجه اندازه گیری این کمیت است). تقسیم شده:

1) کانال های اندازه گیری ساده؛

2) کانال های اندازه گیری پیچیده.

کانال اندازه گیری سادهکانالی است که از روش اندازه گیری مستقیم استفاده می کند که از طریق تبدیل های اندازه گیری مرتب اجرا می شود.

در یک کانال اندازه گیری پیچیده، یک قسمت اولیه و یک قسمت ثانویه متمایز می شود. در بخش اولیه، یک کانال اندازه گیری پیچیده ترکیبی از تعداد معینی کانال اندازه گیری ساده است. سیگنال‌های خروجی کانال‌های اندازه‌گیری ساده قسمت اولیه برای اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم، تجمعی یا مشترک یا برای به دست آوردن سیگنالی متناسب با نتیجه اندازه‌گیری در قسمت ثانویه استفاده می‌شوند.

اجزای اندازه گیری یک سیستم اندازه گیرییک ابزار اندازه گیری است که به طور جداگانه ویژگی های اندازه گیری استاندارد شده است. نمونه ای از اجزای اندازه گیری یک سیستم اندازه گیری، ابزار اندازه گیری است. اجزای اندازه گیری یک سیستم اندازه گیری همچنین شامل دستگاه های محاسباتی آنالوگ (دستگاه هایی که تبدیل های اندازه گیری را انجام می دهند) است. دستگاه های محاسباتی آنالوگ به گروه دستگاه هایی با یک یا چند ورودی تعلق دارند.

اجزای اندازه گیری سیستم های اندازه گیری از انواع زیر می باشند.

جزء اتصالیک وسیله فنی یا عنصر محیطی است که برای تبادل سیگنال ها استفاده می شود و حاوی اطلاعاتی در مورد کمیت اندازه گیری شده بین اجزای سیستم اندازه گیری با حداقل اعوجاج ممکن است. نمونه ای از یک قطعه اتصال می تواند یک خط تلفن، یک خط برق با ولتاژ بالا یا دستگاه های انتقال باشد.

جزء محاسباتییک دستگاه دیجیتال (بخشی از یک دستگاه دیجیتال) است که برای انجام محاسبات، با نرم افزار نصب شده طراحی شده است. جزء محاسباتی برای محاسبه استفاده می شود

ادغام نتایج اندازه گیری (مستقیم، غیر مستقیم، مشترک، تجمعی)، که یک عدد یا کد مربوطه را نشان می دهد، محاسبات بر اساس نتایج تحولات اولیه در سیستم اندازه گیری انجام می شود. جزء محاسباتی همچنین عملیات منطقی را انجام می دهد و عملکرد سیستم اندازه گیری را هماهنگ می کند.

جزء پیچیده- این یک بخش جدایی ناپذیر از سیستم اندازه گیری است که مجموعه ای از اجزای یکپارچه فنی یا سرزمینی است. جزء پیچیده تبدیل های اندازه گیری و همچنین عملیات محاسباتی و منطقی را تکمیل می کند که در الگوریتم اتخاذ شده برای پردازش نتایج اندازه گیری برای اهداف دیگر تایید شده است. .

جزء کمکییک دستگاه فنی است که برای اطمینان از عملکرد عادی سیستم اندازه گیری طراحی شده است، اما در فرآیند تبدیل اندازه گیری شرکت نمی کند.

با توجه به GOST های مربوطه، ویژگی های اندازه گیری یک سیستم اندازه گیری باید برای هر کانال اندازه گیری موجود در سیستم اندازه گیری، و همچنین برای اجزای پیچیده و اندازه گیری سیستم اندازه گیری استاندارد شود.

به عنوان یک قاعده، سازنده سیستم اندازه گیری استانداردهای کلی برای ویژگی های مترولوژیکی کانال های اندازه گیری سیستم اندازه گیری را تعیین می کند.

مشخصه های اندازه گیری نرمال شده کانال های اندازه گیری سیستم اندازه گیری به گونه ای طراحی شده اند که:

1) اطمینان از تعیین خطای اندازه گیری با استفاده از کانال های اندازه گیری در شرایط عملیاتی.

2) اطمینان از کنترل مؤثر بر انطباق کانال اندازه گیری سیستم اندازه گیری با ویژگی های اندازه گیری استاندارد در هنگام آزمایش سیستم اندازه گیری. اگر تعیین یا کنترل بر روی خصوصیات مترولوژیک کانال اندازه گیری سیستم اندازه گیری نتواند به صورت آزمایشی برای کل کانال اندازه گیری انجام شود، استانداردسازی ویژگی های مترولوژیکی برای اجزای سازنده کانال اندازه گیری انجام می شود. علاوه بر این، ترکیب این قطعات باید یک کانال اندازه گیری کامل را نشان دهد

می توان ویژگی های خطا را به عنوان ویژگی های مترولوژیکی کانال اندازه گیری یک سیستم اندازه گیری هم در شرایط عادی استفاده از اجزای اندازه گیری و هم در شرایط عملیاتی که با چنین ترکیبی از عوامل تأثیرگذار مشخص می شود که در آن ماژول مقدار عددی مشخص می شود. از مشخصه های خطای کانال اندازه گیری حداکثر مقدار ممکن را دارد. برای بهره وری بیشتر، ویژگی های خطای کانال اندازه گیری نیز برای ترکیبات میانی عوامل تأثیرگذار نرمال می شود. این ویژگی های خطای کانال های اندازه گیری سیستم اندازه گیری باید با محاسبه آنها با توجه به ویژگی های مترولوژیکی اجزای سیستم اندازه گیری، که کانال اندازه گیری را به عنوان یک کل نشان می دهد، بررسی شود. علاوه بر این، مقادیر محاسبه‌شده ویژگی‌های خطای کانال‌های اندازه‌گیری ممکن است به‌طور تجربی تأیید نشوند. اما با این وجود، نظارت بر مشخصات اندازه شناسی برای تمام اجزاء (اجزا) سیستم اندازه گیری، که هنجارهای آن داده های اولیه در محاسبه است، الزامی است.

مشخصه های مترولوژیکی استاندارد اجزای پیچیده و اجزای اندازه گیری باید:

1) از تعیین ویژگی های خطای کانال های اندازه گیری سیستم اندازه گیری در شرایط عملیاتی استفاده با استفاده از ویژگی های اندازه گیری استاندارد اجزاء اطمینان حاصل کنید.

2) اطمینان از کنترل مؤثر بر روی این اجزا در طول آزمایش انجام شده برای تعیین نوع و تأیید انطباق با مشخصات اندازه‌شناسی استاندارد. برای اجزای محاسباتی سیستم اندازه‌گیری، اگر نرم‌افزار آنها در فرآیند عادی‌سازی ویژگی‌های اندازه‌شناسی در نظر گرفته نشود، خطاهای محاسباتی که منبع آن عملکرد نرم‌افزار (الگوریتم محاسبه، اجرای نرم‌افزار آن) است، نرمال می‌شوند. برای اجزای محاسباتی سیستم اندازه‌گیری، سایر ویژگی‌ها نیز ممکن است عادی شوند، مشروط به در نظر گرفتن ویژگی‌های جزء محاسباتی، که ممکن است بر ویژگی‌های اجزای سازنده خطای کانال اندازه‌گیری تأثیر بگذارد (ویژگی‌های جزء خطا). اگر خطای مؤلفه به دلیل استفاده از یک برنامه معین برای پردازش نتایج اندازه گیری ایجاد شود.

مستندات فنی برای عملکرد سیستم اندازه گیری باید شامل شرحی از الگوریتم و برنامه ای باشد که مطابق با الگوریتم توصیف شده عمل می کند. این توصیف باید امکان محاسبه ویژگی های خطای نتایج اندازه گیری را با استفاده از ویژگی های خطای بخش جزء کانال اندازه گیری سیستم اندازه گیری واقع در جلوی جزء محاسباتی فراهم کند.

برای اتصال اجزای یک سیستم اندازه گیری، دو نوع ویژگی استاندارد شده است:

1) ویژگی هایی که چنین مقداری از خطای کانال اندازه گیری ناشی از مولفه اتصال را تضمین می کند که می توان از آن غفلت کرد.

2) ویژگی هایی که تعیین مقدار مولفه خطای کانال اندازه گیری ناشی از جزء اتصال را ممکن می کند.

18. انتخاب ابزار اندازه گیری

هنگام انتخاب ابزار اندازه گیری، اول از همه، مقدار خطای مجاز برای یک اندازه گیری معین، تعیین شده در اسناد نظارتی مربوطه، باید در نظر گرفته شود.

در صورتی که خطای مجاز در اسناد نظارتی مربوطه پیش بینی نشده باشد، حداکثر خطای اندازه گیری مجاز باید در مستندات فنی محصول تنظیم شود.

هنگام انتخاب ابزار اندازه گیری باید موارد زیر را نیز در نظر گرفت:

1) انحرافات مجاز؛

2) روش های اندازه گیری و روش های کنترل. معیار اصلی برای انتخاب ابزار اندازه گیری، انطباق ابزار اندازه گیری با الزامات قابلیت اطمینان اندازه گیری، به دست آوردن مقادیر واقعی (واقعی) مقادیر اندازه گیری شده با دقت معین با حداقل هزینه های زمان و مواد است.

برای انتخاب بهینه ابزار اندازه گیری، باید داده های اولیه زیر را داشته باشید:

1) مقدار اسمی مقدار اندازه گیری شده؛

2) میزان تفاوت بین حداکثر و حداقل مقدار اندازه گیری شده که در اسناد نظارتی تنظیم شده است.

3) اطلاعات در مورد شرایط انجام اندازه گیری ها.

در صورت لزوم انتخاب یک سیستم اندازه گیری بر اساس معیار دقت، خطای آن باید به عنوان مجموع خطاهای کلیه عناصر سیستم (اندازه گیری ها، ابزار اندازه گیری، مبدل های اندازه گیری) طبق قانون تعیین شده محاسبه شود. برای هر سیستم

انتخاب اولیه ابزار اندازه گیری مطابق با معیار دقت انجام می شود و انتخاب نهایی ابزار اندازه گیری باید الزامات زیر را در نظر بگیرد:

1) به محدوده کاری مقادیر مقادیری که بر فرآیند اندازه گیری تأثیر می گذارد.

2) به ابعاد ابزار اندازه گیری؛

3) به جرم ابزار اندازه گیری؛

4) به طراحی ابزار اندازه گیری.

هنگام انتخاب ابزار اندازه گیری، باید اولویت ابزار اندازه گیری استاندارد را در نظر گرفت.

19. روشهای تعیین و حسابداری خطاها

روش های تعیین و حسابداری خطاهای اندازه گیری برای موارد زیر استفاده می شود:

1) بر اساس نتایج اندازه گیری، مقدار واقعی (واقعی) کمیت اندازه گیری شده را بدست آورید.

2) دقت نتایج به دست آمده را تعیین کنید، یعنی میزان مطابقت آنها با مقدار واقعی (واقعی).

در فرآیند تعیین و حسابداری خطاها، موارد زیر ارزیابی می شود:

1) انتظارات ریاضی؛

2) انحراف معیار

تخمین پارامتر نقطه ای(انتظار ریاضی یا انحراف معیار) تخمینی از یک پارامتر است که می تواند در یک عدد بیان شود. تخمین نقطه ای تابعی از داده های تجربی است و بنابراین، خود باید یک متغیر تصادفی باشد که بر اساس قانون بسته به قانون توزیع برای مقادیر متغیر تصادفی اصلی توزیع می شود. قانون توزیع مقادیر تخمین نقطه ای خواهد بود. همچنین به پارامتری که تخمین زده می شود و تعداد آزمایش ها (آزمایش ها) بستگی دارد.

تخمین نقطه ای از انواع زیر است:

1) برآورد نقطه بی طرفانه؛

2) برآورد نقطه موثر.

3) برآورد نقطه ثابت.

تخمین نقطه ای بی طرفانهتخمینی از پارامتر خطا است که انتظار ریاضی آن برابر با این پارامتر است.

تخمین امتیاز کارآمدیک تخمین نقطه ای است. که واریانس آن کمتر از واریانس هر تخمین دیگری از این پارامتر است.

برآورد نقطه ثابتتخمینی است که با افزایش تعداد تست ها، به سمت مقدار پارامتر مورد ارزیابی گرایش پیدا می کند.

روشهای اساسی برای تعیین نمرات:

1) روش حداکثر درستنمایی (روش فیشر)؛

2) روش حداقل مربعات.

1. روش حداکثر احتمالمبتنی بر این ایده است که اطلاعات مربوط به مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده و پراکندگی نتایج اندازه گیری، که از طریق مشاهدات مکرر به دست می آید، در تعدادی از مشاهدات موجود است.

روش حداکثر درستنمایی شامل یافتن برآوردهایی است که در آن تابع درستنمایی از حداکثر خود عبور می کند.

برآوردهای حداکثر احتمالتخمینی از انحراف استاندارد و تخمینی از مقدار واقعی است.

اگر خطاهای تصادفی بر اساس قانون توزیع نرمال توزیع شوند، حداکثر احتمال احتمال برای مقدار واقعی، میانگین حسابی نتایج مشاهدات است، و تخمین پراکندگی، میانگین حسابی مجذور انحراف مقادیر از مقادیر ریاضی است. انتظار.

مزایای برآوردگرهای حداکثر درستنمایی این است که این برآوردگرها:

1) بی طرفانه مجانبی؛

2) مجانبی کارآمد.

3) به طور مجانبی طبق قانون عادی توزیع شده است.

2. روش حداقل مربعاتشامل گرفتن تخمین از یک طبقه معین از برآوردها با حداقل واریانس (موثرترین) است. از تمام تخمین های خطی مقدار واقعی، در جایی که برخی از ثابت ها وجود دارند، تنها میانگین حسابی به کوچکترین مقدار واریانس کاهش می یابد. در این راستا، مشروط بر اینکه مقادیر خطاهای تصادفی بر اساس قانون توزیع نرمال توزیع شوند، برآوردهای به دست آمده با استفاده از روش حداقل مربعات با برآوردهای حداکثر درستنمایی یکسان است. تخمین پارامترها با استفاده از فواصل با یافتن فواصل اطمینان انجام می شود که در آن مقادیر واقعی پارامترهای برآورد شده با احتمالات داده شده قرار می گیرند.

حد اطمینان انحراف تصادفیعددی است که نشان دهنده طول فاصله اطمینان تقسیم به نصف است.

با تعداد کافی آزمایش، فاصله اطمینان به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در صورت افزایش تعداد تست ها، افزایش فواصل اطمینان جایز است.

تشخیص خطاهای فاحش

خطاهای فاحش- اینها خطاهایی هستند که بسیار فراتر از خطاهای سیستماتیک و تصادفی مورد انتظار در شرایط اندازه گیری داده شده هستند. خطاها و خطاهای فاحش می توانند به دلیل خطاهای فاحش در طول فرآیند اندازه گیری، نقص فنی ابزار اندازه گیری یا تغییرات غیرمنتظره در شرایط خارجی ظاهر شوند. به منظور حذف خطاهای فاحش، توصیه می شود قبل از شروع اندازه گیری، مقدار کمیت اندازه گیری شده را تقریباً تعیین کنید.

اگر در حین اندازه گیری ها معلوم شود که نتیجه یک مشاهده فردی با سایر نتایج به دست آمده بسیار متفاوت است، لازم است دلایل چنین تفاوتی مشخص شود. نتایج به دست آمده با اختلاف شدید را می توان دور انداخت و مقدار را دوباره اندازه گیری کرد. با این حال، در برخی موارد، نادیده گرفتن چنین نتایجی می تواند باعث ایجاد اعوجاج قابل توجهی در پراکندگی تعدادی از اندازه گیری ها شود. در این راستا، توصیه می‌شود که نتایج متفاوت را عجولانه حذف نکنید، بلکه آنها را با نتایج اندازه‌گیری‌های مکرر تکمیل کنید.

در صورت نیاز به حذف خطاهای فاحش در فرآیند پردازش نتایج به دست آمده، زمانی که دیگر امکان تنظیم شرایط اندازه گیری و انجام اندازه گیری های مکرر وجود ندارد، از روش های آماری استفاده می شود.

روش کلی آزمایش فرضیه های آماری به شما امکان می دهد دریابید که آیا خطای فاحشی در نتیجه اندازه گیری وجود دارد یا خیر.

20. پردازش و ارائه نتایج اندازه گیری

معمولا اندازه گیری ها یکباره است. در شرایط عادی، دقت آنها کاملاً کافی است.

نتیجه یک اندازه گیری به صورت زیر ارائه می شود:

جایی که Y من- ارزش خوانش i.

من - اصلاحیه.

خطای نتیجه یک اندازه گیری زمانی مشخص می شود که روش اندازه گیری تایید شود.

در فرآیند پردازش نتایج اندازه گیری، انواع مختلفی از قوانین توزیع (قانون توزیع عادی، قانون توزیع یکنواخت، قانون توزیع همبستگی) کمیت اندازه گیری شده (در این مورد تصادفی در نظر گرفته می شود) استفاده می شود.

پردازش نتایج اندازه گیری های مستقیم با دقت برابر اندازه گیری های مستقیم- اینها اندازه گیری هایی هستند که از طریق آنها مقدار کمیت اندازه گیری شده مستقیماً به دست می آید. اندازه گیری های مستقیم و مستقل از یک کمیت معین را با دقت مساوی یا پراکنده یکسان می نامند و نتایج این اندازه گیری ها را می توان به صورت تصادفی در نظر گرفت و بر اساس آن توزیع کرد. همان قانون توزیع

معمولاً هنگام پردازش نتایج اندازه گیری های مستقیم با دقت مساوی، فرض بر این است که نتایج و خطاهای اندازه گیری بر اساس قانون توزیع نرمال توزیع می شوند.

پس از حذف محاسبات، مقدار انتظارات ریاضی با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

جایی که x i- مقدار کمیت اندازه گیری شده؛

n- تعداد اندازه گیری های انجام شده

سپس، اگر خطای سیستماتیک تعیین شود، مقدار آن از مقدار محاسبه شده انتظار ریاضی کم می شود.

سپس مقدار انحراف معیار مقادیر مقدار اندازه گیری شده از انتظارات ریاضی محاسبه می شود.

الگوریتمی برای پردازش نتایج اندازه گیری های چندگانه با دقت برابر

اگر یک خطای سیستماتیک شناخته شود، باید از نتایج اندازه گیری حذف شود.

انتظارات ریاضی نتایج اندازه گیری را محاسبه کنید. میانگین حسابی مقادیر معمولاً به عنوان انتظار ریاضی در نظر گرفته می شود.

مقدار خطای تصادفی (انحراف از میانگین حسابی) نتیجه یک اندازه گیری را تنظیم کنید.

واریانس خطای تصادفی را محاسبه کنید. انحراف معیار نتیجه اندازه گیری را محاسبه کنید.

این فرض را بررسی کنید که نتایج اندازه گیری به طور معمول توزیع شده است.

مقدار فاصله اطمینان و خطای اطمینان را بیابید.

مقدار خطای آنتروپی و ضریب آنتروپی را تعیین کنید.

21. تایید و کالیبراسیون وسایل اندازه گیری

کالیبراسیون وسایل اندازه گیری- این مجموعه ای از اقدامات و عملیات است که مقادیر واقعی (واقعی) ویژگی های اندازه شناسی و (یا) مناسب بودن ابزارهای اندازه گیری را که تحت کنترل اندازه گیری دولتی نیستند تعیین و تأیید می کند.

مناسب بودن ابزار اندازه گیری مشخصه ای است که با انطباق مشخصات مترولوژیک ابزار اندازه گیری با الزامات فنی تایید شده (در اسناد نظارتی یا توسط مشتری) تعیین می شود.آزمایشگاه کالیبراسیون مناسب بودن ابزار اندازه گیری را تعیین می کند.

کالیبراسیون جایگزین تأیید و تأیید اندازه‌شناسی ابزارهای اندازه‌گیری شد که فقط توسط خدمات اندازه‌شناسی دولتی انجام می‌شد. کالیبراسیون بر خلاف تایید و تایید اندازه گیری وسایل اندازه گیری، توسط هر سرویس اندازه گیری قابل انجام است، مشروط بر اینکه توانایی فراهم آوردن شرایط مناسب برای کالیبراسیون را داشته باشد. کالیبراسیون به صورت داوطلبانه انجام می شود و حتی می تواند توسط خدمات اندازه گیری شرکت انجام شود.

اما با این وجود، خدمات اندازه گیری شرکت موظف به انجام برخی از الزامات است. شرط اصلی برای خدمات اندازه گیری اطمینان از انطباق ابزار اندازه گیری کار با استاندارد دولتی است، به عنوان مثال کالیبراسیون بخشی از سیستم ملی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها است.

چهار روش برای تأیید (کالیبراسیون) ابزار اندازه گیری وجود دارد:

1) روش مقایسه مستقیم با استاندارد؛

2) روش مقایسه با استفاده از کامپیوتر.

3) روش اندازه گیری مستقیم مقادیر.

4) روش اندازه گیری غیر مستقیم کمیت ها.

روش مقایسه مستقیم با استانداردامکانات

اندازه‌گیری‌هایی که تحت کالیبراسیون قرار می‌گیرند، با استاندارد مربوطه از یک دسته خاص، برای ابزارهای اندازه‌گیری مختلف در زمینه‌هایی مانند اندازه‌گیری‌های الکتریکی، اندازه‌گیری‌های مغناطیسی، تعیین ولتاژ، فرکانس و جریان انجام می‌شوند. این روش بر اساس اندازه گیری یک مقدار فیزیکی یکسان توسط یک دستگاه کالیبره شده (تأیید شده) و یک دستگاه مرجع به طور همزمان است. خطای دستگاه کالیبره شده (تأیید شده) به عنوان تفاوت بین قرائت های دستگاه کالیبره شده و دستگاه مرجع محاسبه می شود (یعنی قرائت های دستگاه مرجع به عنوان مقدار واقعی کمیت فیزیکی در حال اندازه گیری در نظر گرفته می شود).

مزایای روش مقایسه مستقیم با استاندارد:

1) سادگی؛

2) دید؛

3) امکان کالیبراسیون خودکار (تأیید)؛

4) امکان کالیبراسیون با استفاده از تعداد محدودی ابزار و تجهیزات.

روش مقایسه با استفاده از کامپیوتربا استفاده از یک مقایسه انجام می شود - یک دستگاه ویژه که از طریق آن قرائت های ابزار اندازه گیری کالیبره شده (تأیید شده) با قرائت های دستگاه اندازه گیری مرجع مقایسه می شود. نیاز به استفاده از مقایسه کننده با عدم امکان مقایسه مستقیم قرائت ابزارهای اندازه گیری با اندازه گیری همان کمیت فیزیکی تعیین می شود. مقایسه کننده می تواند یک ابزار اندازه گیری باشد که سیگنال های دستگاه اندازه گیری مرجع و دستگاه در حال کالیبره (تأیید) را به طور مساوی درک کند. مزیت این روش ثبات در زمان مقایسه مقادیر است.

روش اندازه گیری مستقیمدر مواردی استفاده می شود که امکان مقایسه دستگاه اندازه گیری در حال کالیبره شدن با دستگاه استاندارد در محدوده های اندازه گیری تعیین شده وجود دارد. روش اندازه گیری مستقیم بر اساس همان اصل روش مقایسه مستقیم است. تفاوت این روش ها در این است که با استفاده از روش اندازه گیری مستقیم، مقایسه ای در تمام علائم عددی هر محدوده (زیر رده) انجام می شود.

روش اندازه گیری غیر مستقیمدر مواردی استفاده می شود که مقادیر واقعی (واقعی) مقادیر فیزیکی اندازه گیری شده را نمی توان از طریق اندازه گیری های مستقیم به دست آورد یا زمانی که اندازه گیری های غیرمستقیم از نظر دقت بالاتر از اندازه گیری های مستقیم هستند. هنگام استفاده از این روش، برای به دست آوردن مقدار مورد نظر، ابتدا به دنبال مقادیر کمیت های مرتبط با مقدار مورد نظر با یک رابطه عملکردی شناخته شده باشید. و سپس بر اساس این وابستگی با محاسبه مقدار مورد نظر پیدا می شود. روش اندازه گیری غیرمستقیم معمولاً در تاسیسات کالیبراسیون (تأیید) خودکار استفاده می شود.

برای اینکه انتقال ابعاد واحدهای اندازه گیری به ابزار کار از استانداردهای واحدهای اندازه گیری بدون خطاهای بزرگ انجام شود، طرح های تأیید تهیه و استفاده می شود.

نمودارهای تأییدیک سند هنجاری است که تبعیت ابزارهای اندازه گیری را تأیید می کند که در فرآیند انتقال اندازه یک واحد اندازه گیری کمیت فیزیکی از یک استاندارد به ابزار اندازه گیری کار با استفاده از روش های خاصی شرکت می کنند و خطا را نشان می دهند. طرح‌های تأیید تبعیت اندازه‌شناسی استاندارد دولتی، استانداردهای تخلیه و ابزار اندازه‌گیری را تأیید می‌کنند.

طرح های تأیید به دو دسته تقسیم می شوند:

1) طرح های تأیید دولتی؛

2) طرح های تأیید دپارتمان؛

3) طرح های تأیید محلی.

طرح های تأیید دولتیبرای کلیه ابزارهای اندازه گیری از نوع خاصی که در داخل کشور استفاده می شوند، ایجاد و معتبر هستند.

طرح های تأیید دپارتماننصب شده اند و بر روی ابزارهای اندازه گیری با یک مقدار فیزیکی معین، مشروط به تأیید دپارتمان عمل می کنند. طرح‌های راستی‌آزمایی دپارتمان نباید با طرح‌های راستی‌آزمایی دولتی در تضاد باشند، اگر برای ابزارهای اندازه‌گیری با مقادیر فیزیکی یکسان ایجاد شده‌اند. طرح‌های راستی‌آزمایی دپارتمان را می‌توان در غیاب یک طرح تأیید دولتی ایجاد کرد. در طرح های تأیید دپارتمان می توان به طور مستقیم انواع خاصی از ابزار اندازه گیری را نشان داد.

طرح های تأیید محلیتوسط خدمات اندازه شناسی وزارتخانه ها استفاده می شود و همچنین برای ابزارهای اندازه گیری شرکت های تابعه آنها اعمال می شود. یک طرح تأیید محلی ممکن است برای ابزارهای اندازه‌گیری مورد استفاده در یک شرکت خاص اعمال شود. طرح‌های تأیید محلی لزوماً باید الزامات تابعیت تأیید شده توسط طرح تأیید دولتی را برآورده کنند. تهیه طرح های تایید دولتی توسط موسسات تحقیقاتی Gosstandart فدراسیون روسیه انجام می شود.موسسات تحقیقاتی Gosstandart صاحبان استانداردهای دولتی هستند.

طرح‌های راستی‌آزمایی دپارتمان و طرح‌های تأیید محلی در قالب نقشه‌ها ارائه شده‌اند.

طرح های تأیید دولتی توسط استاندارد دولتی فدراسیون روسیه و طرح های تأیید محلی توسط خدمات اندازه شناسی یا مدیران شرکت ایجاد می شود.

طرح تأیید روش انتقال اندازه واحدهای اندازه گیری یک یا چند کمیت فیزیکی از استانداردهای دولتی به ابزار اندازه گیری کار را تأیید می کند. طرح راستی آزمایی باید شامل حداقل دو مرحله انتقال اندازه واحدهای اندازه گیری باشد.

نقشه های نشان دهنده نمودار تأیید باید شامل موارد زیر باشد:

1) نام وسایل اندازه گیری.

2) نام روش های تأیید؛

3) مقادیر اسمی مقادیر فیزیکی؛

4) محدوده مقادیر اسمی مقادیر فیزیکی؛

5) مقادیر مجاز خطاهای ابزار اندازه گیری.

6) مقادیر خطای مجاز روش های تأیید.

22. مبنای قانونی حمایت اندازه گیری. مقررات اساسی قانون فدراسیون روسیه "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها"

وحدت اندازه گیری ها- این مشخصه فرآیند اندازه گیری است، به این معنی که نتایج اندازه گیری در واحدهای اندازه گیری تعیین و تصویب شده توسط قانون بیان می شود و ارزیابی دقت اندازه گیری از سطح اطمینان مناسبی برخوردار است.

اصول اصلی یکنواختی اندازه گیری ها:

1) تعیین مقادیر فیزیکی با استفاده اجباری از استانداردهای دولتی.

2) استفاده از ابزارهای اندازه گیری مصوب قانونی، مشروط به کنترل دولتی و با اندازه های واحد که مستقیماً از استانداردهای دولتی منتقل می شوند.

3) فقط از واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی تأیید شده قانونی استفاده کنید.

4) اطمینان از کنترل سیستماتیک اجباری بر ویژگی های ابزارهای اندازه گیری عملیاتی در دوره های زمانی خاص.

5) اطمینان از دقت اندازه گیری تضمین شده لازم هنگام استفاده از ابزارهای اندازه گیری کالیبره شده (تأیید شده) و تکنیک های اندازه گیری تعیین شده.

6) استفاده از نتایج اندازه گیری به دست آمده در شرایط اجباری ارزیابی خطای این نتایج با احتمال مشخص.

7) اطمینان از کنترل انطباق ابزارهای اندازه گیری با قوانین و ویژگی های اندازه گیری.

8) اطمینان از نظارت دولتی و ادارات بر ابزار اندازه گیری.

قانون فدراسیون روسیه "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها" در سال 1993 به تصویب رسید. قبل از تصویب این قانون، استانداردها در زمینه اندازه گیری توسط قانون تنظیم نمی شد. در زمان تصویب، قانون حاوی نوآوری های بسیاری بود. از اصطلاحات مصوب گرفته تا صدور مجوز فعالیت های اندازه شناسی در کشور، در قانون به وضوح وظایف کنترل اندازه شناسی دولتی و نظارت اندازه شناسی دولتی مشخص شد، قوانین کالیبراسیون جدید وضع شد و مفهوم گواهی داوطلبانه ابزار اندازه گیری مطرح شد.

مقررات اساسی

اولاً اهداف قانون به شرح زیر است:

1) حفاظت از حقوق و منافع قانونی شهروندان فدراسیون روسیه، قانون و نظم و اقتصاد فدراسیون روسیه از پیامدهای منفی احتمالی ناشی از نتایج اندازه گیری غیر قابل اعتماد و نادرست.

2) کمک به توسعه علم، فناوری و اقتصاد با تنظیم استفاده از استانداردهای دولتی واحدهای کمیت و استفاده از نتایج اندازه گیری با دقت تضمین شده. نتایج اندازه گیری باید در واحدهای اندازه گیری ایجاد شده در کشور بیان شود.

3) ارتقاء و تقویت روابط و ارتباطات بین المللی و بین شرکتی.

4) تنظیم الزامات مربوط به ساخت، انتشار، استفاده، تعمیر، فروش و واردات ابزار اندازه گیری تولید شده توسط اشخاص حقوقی و اشخاص حقیقی.

5) ادغام سیستم اندازه گیری فدراسیون روسیه در عمل جهانی.

زمینه های کاربردی قانون: تجارت; مراقبت های بهداشتی؛ حفاظت از محیط زیست؛ فعالیت اقتصادی و اقتصادی خارجی؛ برخی از زمینه های تولید مربوط به کالیبراسیون (تأیید) ابزارهای اندازه گیری توسط خدمات اندازه گیری متعلق به اشخاص حقوقی که با استفاده از استانداردهای تابع استانداردهای دولتی واحدهای مقادیر انجام می شود.

قانون مفاهیم اساسی زیر را وضع می کند:

1) یکنواختی اندازه گیری ها؛

2) ابزار اندازه گیری؛

3) واحد ارزش استاندارد؛

4) استاندارد دولتی واحد ارزش؛

5) اسناد نظارتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

6) خدمات اندازه گیری؛

7) کنترل مترولوژیک.

8) نظارت اندازه شناسی؛

9) کالیبراسیون ابزارهای اندازه گیری.

10) گواهی کالیبراسیون.

کلیه تعاریف مصوب در قانون بر اساس اصطلاحات رسمی سازمان بین المللی اندازه شناسی حقوقی (OIML) است.

مواد اصلی قانون مقرر می دارد:

1) ساختار سازمان ارگان های دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

2) اسناد نظارتی که یکنواختی اندازه گیری ها را تضمین می کند.

3) واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی و استانداردهای دولتی واحدهای مقادیر ایجاد شده است.

4) ابزار اندازه گیری؛

5) روش های اندازه گیری

این قانون خدمات اندازه شناسی دولتی و سایر خدمات مربوط به اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها، خدمات اندازه شناسی ارگان های دولتی و اشکال اجرای کنترل و نظارت اندازه شناسی دولتی را تأیید می کند.

قانون انواع مسئولیت را برای نقض قانون تعریف می کند.

قانون ترکیب و اختیارات سازمان سنجش کشور را تأیید می کند.

طبق قانون، مؤسسه ای برای صدور مجوز فعالیت های اندازه گیری به منظور حمایت از حقوق قانونی مصرف کنندگان ایجاد شد. فقط ارگان های سازمان سنجش کشور حق صدور مجوز را دارند.

انواع جدیدی از نظارت مترولوژی دولتی ایجاد شده است:

1) مقدار کالای خارج شده؛

2) تعداد کالاهای موجود در بسته بندی در طی مراحل بسته بندی و فروش.

بر اساس مفاد قانون، دامنه کنترل اندازه‌شناسی دولتی در حال افزایش است. عملیات بانکی، عملیات پستی، عملیات مالیاتی، عملیات گمرکی و گواهینامه اجباری محصول را اضافه کرد.

مطابق با قانون، یک سیستم صدور گواهینامه ابزار اندازه گیری بر اساس یک اصل داوطلبانه معرفی شده است که ابزارهای اندازه گیری را برای انطباق با قوانین اندازه شناسی و الزامات سیستم کالیبراسیون روسیه برای ابزارهای اندازه گیری تأیید می کند.

23. خدمات اندازه گیری در روسیه

سرویس اندازه گیری دولتی فدراسیون روسیه (SMS) انجمنی از سازمان های اندازه شناسی دولتی است و درگیر هماهنگی فعالیت ها برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها است. خدمات مترولوژی زیر وجود دارد:

1) خدمات اندازه گیری دولتی؛

2) خدمات دولتی برای زمان و فرکانس و تعیین پارامترهای چرخش زمین.

3) خدمات دولتی برای نمونه های استاندارد ترکیب و خواص مواد و مواد.

4) خدمات دولتی داده های مرجع استاندارد در مورد ثابت های فیزیکی و خواص مواد و مواد.

5) خدمات اندازه شناسی ارگان های دولتی فدراسیون روسیه؛

6) خدمات اندازه شناسی اشخاص حقوقی. کلیه خدمات فوق توسط کمیته دولتی استانداردسازی و اندازه گیری فدراسیون روسیه (Gosstandart روسیه) مدیریت می شود.

خدمات مترولوژی دولتیشامل:

1) مراکز سنجش علمی دولتی (SSMC)؛

2) ارگان های خدمات مهاجرت دولتی در قلمرو نهادهای تشکیل دهنده فدراسیون روسیه. خدمات مترولوژی دولتی همچنین شامل مراکز استانداردهای دولتی است که در واحدهای مختلف اندازه گیری مقادیر فیزیکی تخصص دارند.

سرویس دولتی برای زمان و فرکانس و تعیین پارامترهای چرخش زمین (GSVP) درگیر اطمینان از یکنواختی اندازه گیری زمان، فرکانس و تعیین پارامترهای چرخش زمین در سطوح بین منطقه ای و بین بخشی است. اطلاعات اندازه گیری رادیو مایکروویو دولتی توسط خدمات ناوبری و کنترل هواپیما، کشتی ها و ماهواره ها، سیستم انرژی یکپارچه و غیره استفاده می شود.

سرویس دولتی نمونه های استاندارد ترکیب و خواص مواد و مواد (SSSO) در ایجاد و اجرای سیستمی از نمونه های استاندارد برای ترکیب و خواص مواد و مواد مشغول است. مفهوم مواد شامل:

1) فلزات و آلیاژها؛

2) فرآورده های نفتی؛

3) داروها و غیره

GSSO همچنین در حال توسعه ابزارهایی است که برای مقایسه ویژگی های نمونه های استاندارد و ویژگی های مواد و مواد تولید شده توسط انواع مختلف شرکت ها (کشاورزی، صنعتی و غیره) طراحی شده اند تا از کنترل اطمینان حاصل شود.

سرویس دولتی برای داده های مرجع استاندارد در مورد ثابت های فیزیکی و خواص مواد و مواد (GSSSD) در توسعه داده های دقیق و قابل اعتماد در مورد ثابت های فیزیکی، خواص مواد و مواد (مواد معدنی، نفت، گاز و غیره) مشغول است. اطلاعات اندازه گیری GSSSD توسط سازمان های مختلف درگیر در طراحی محصولات فنی با الزامات دقت افزایش یافته استفاده می شود. SSSSD داده های مرجع توافق شده با سازمان های بین المللی اندازه شناسی را منتشر می کند.

خدمات اندازه شناسی ارگان های دولتی فدراسیون روسیه و خدمات اندازه شناسی اشخاص حقوقی را می توان در وزارتخانه ها، شرکت ها، مؤسسات ثبت شده به عنوان یک شخص حقوقی به منظور انجام انواع مختلف کار برای اطمینان از وحدت و دقت مناسب اندازه گیری ها ایجاد کرد. برای اطمینان از کنترل و نظارت مترولوژیک.

24. سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها

سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها در داخل کشور ایجاد شد. سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها توسط استاندارد دولتی فدراسیون روسیه اجرا، هماهنگ و مدیریت می شود. Gosstandart فدراسیون روسیه یک نهاد اجرایی دولتی در زمینه اندازه‌شناسی است.

سیستم برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها وظایف زیر را انجام می دهد:

1) حفاظت از حقوق و منافع قانونی شهروندان را تضمین می کند.

2) حفاظت از قانون و نظم ایجاد شده را تضمین می کند.

3) حفاظت از اقتصاد را تضمین می کند.

سیستم تضمین یکنواختی اندازه گیری ها این وظایف را با از بین بردن پیامدهای منفی اندازه گیری های غیرقابل اعتماد و نادرست در تمام زمینه های زندگی انسان و جامعه با استفاده از هنجارهای قانون اساسی، مقررات و احکام دولت فدراسیون روسیه انجام می دهد.

سیستم برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها بر اساس موارد زیر عمل می کند:

1) قانون اساسی فدراسیون روسیه؛

2) قانون فدراسیون روسیه "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها"؛

3) فرمان دولت فدراسیون روسیه "در مورد سازماندهی کار استانداردسازی، اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها، صدور گواهینامه محصولات و خدمات"؛

4) GOST R 8.000-2000 "سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها."

سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها شامل موارد زیر است:

1) زیر سیستم حقوقی؛

2) زیر سیستم فنی.

3) زیر سیستم سازمانی.

اهداف اصلی سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها عبارتند از:

1) تصویب روش های مؤثر برای هماهنگی فعالیت ها در زمینه اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

2) اطمینان از فعالیت های تحقیقاتی با هدف توسعه روش ها و روش های دقیق تر و پیشرفته تر برای بازتولید واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی و انتقال اندازه آنها از استانداردهای دولتی به ابزارهای اندازه گیری کار.

3) تصویب سیستم واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی مجاز برای استفاده.

4) ایجاد مقیاس های اندازه گیری مجاز برای استفاده.

5) تصویب مفاهیم اساسی مترولوژی، تنظیم اصطلاحات استفاده شده.

6) تصویب سیستم استانداردهای دولتی.

7) تولید و بهبود استانداردهای دولتی؛

8) تصویب روش ها و قوانین انتقال اندازه واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی از استانداردهای دولتی به ابزار اندازه گیری کار.

9) انجام کالیبراسیون (تأیید) و صدور گواهینامه ابزارهای اندازه گیری که تحت کنترل و نظارت اندازه شناسی دولتی نیستند.

10) اجرای پوشش اطلاعاتی سیستم برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

11) بهبود سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها.

زیر سیستم حقوقی- این مجموعه ای از اقدامات مرتبط (تصویب شده توسط قانون و مقررات) است که اهداف یکسانی دارد و الزامات مورد توافق دوجانبه را برای برخی از اشیاء به هم پیوسته سیستم برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها تأیید می کند.

زیرسیستم فنیمجموعه ای از:

1) استانداردهای بین المللی؛

2) استانداردهای دولتی؛

3) استانداردهای واحدهای اندازه گیری مقادیر فیزیکی؛

4) استانداردهای مقیاس های اندازه گیری.

5) نمونه های استاندارد از ترکیب و خواص مواد و مواد.

6) داده های مرجع استاندارد در مورد ثابت های فیزیکی و خواص مواد و مواد.

7) ابزار اندازه گیری و سایر ابزارهای مورد استفاده برای کنترل اندازه گیری.

8) ساختمان ها و محل هایی که به طور خاص برای اندازه گیری های با دقت بالا طراحی شده اند.

9) آزمایشگاه های تحقیقاتی.

10) آزمایشگاه های کالیبراسیون.

زیرسیستم سازمانی شامل خدمات اندازه شناسی است.

25. کنترل و نظارت اندازه شناسی دولتی

کنترل و نظارت اندازه شناسی ایالتی (GMKiN) توسط سرویس اندازه گیری دولتی برای تأیید انطباق با هنجارهای اندازه شناسی قانونی مصوب قانون فدراسیون روسیه "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها" ، استانداردهای دولتی و سایر اسناد نظارتی ارائه می شود.

کنترل و نظارت مترولوژیک دولتی در موارد زیر اعمال می شود:

1) ابزار اندازه گیری؛

2) استانداردهای مقادیر؛

3) روش های اندازه گیری؛

4) کیفیت کالاها و سایر اشیاء مورد تایید اندازه شناسی قانونی.

دامنه کاربرد کنترل و نظارت اندازه شناسی دولتی به موارد زیر گسترش می یابد:

1) مراقبت های بهداشتی؛

2) دامپزشکی؛

3) حفاظت از محیط زیست؛

4) تجارت؛

5) تسویه حساب بین فعالان اقتصادی.

6) عملیات حسابداری انجام شده توسط دولت.

7) توان دفاعی دولت.

8) کار ژئودتیکی؛

9) کار آب و هواشناسی؛

10) عملیات بانکی؛

11) معاملات مالیاتی؛

12) عملیات گمرکی؛

13) عملیات پستی.

14) محصولات عرضه شده تحت قراردادهای دولتی.

15) بررسی و نظارت بر کیفیت محصول برای اطمینان از انطباق با الزامات اجباری استانداردهای دولتی فدراسیون روسیه.

16) اندازه گیری هایی که به درخواست مقامات قضایی، دادستانی و سایر ارگان های دولتی انجام می شود.

17) ثبت رکوردهای ورزشی در مقیاس ملی و بین المللی.

لازم به ذکر است که عدم دقت و عدم اطمینان اندازه گیری ها در مناطق غیر تولیدی مانند مراقبت های بهداشتی می تواند منجر به عواقب جدی و خطرات ایمنی شود. به عنوان مثال، عدم دقت و عدم اطمینان اندازه گیری ها در حوزه تجارت و عملیات بانکی می تواند خسارات مالی هنگفتی را هم برای شهروندان و هم برای دولت ایجاد کند.

اهداف کنترل و نظارت اندازه شناسی دولتی ممکن است، به عنوان مثال، ابزارهای اندازه گیری زیر باشد:

1) دستگاه های اندازه گیری فشار خون؛

2) دماسنج های پزشکی؛

3) ابزار برای تعیین سطح تشعشع.

4) دستگاه هایی برای تعیین غلظت مونوکسید کربن در گازهای خروجی خودرو.

5) ابزار اندازه گیری در نظر گرفته شده برای کنترل کیفیت کالا.

قانون فدراسیون روسیه سه نوع کنترل اندازه شناسی دولتی و سه نوع نظارت اندازه شناسی دولتی را ایجاد می کند.

انواع کنترل اندازه شناسی دولتی:

1) تعیین نوع ابزار اندازه گیری.

2) تأیید ابزار اندازه گیری؛

3) صدور مجوز اشخاص حقوقی و اشخاص حقیقی که در زمینه تولید و تعمیر وسایل اندازه گیری فعالیت می کنند. انواع نظارت اندازه شناسی دولتی:

1) در مورد ساخت، وضعیت و عملکرد ابزارهای اندازه گیری، روش های تایید شده برای انجام اندازه گیری ها، استانداردهای واحدهای مقادیر فیزیکی، انطباق با قوانین و مقررات اندازه گیری.

2) تعداد كالاهايي كه در جريان عمليات تجاري بيگانه مي شوند.

3) مقدار کالای بسته بندی شده در بسته بندی از هر نوع در طی مراحل بسته بندی و فروش.