Контрольная работа: Метрология, стандартизация и сертификация

АГЕНТСТВО ЦИФРОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ИМЕНИ МУХАММАДА АЛ-ХОРАЗМИЙ

Кафедра “Системы энергоснабжения ”

Практическое задание №2

По предмету

“Метрология, стандартизация и сертификация”

Выполнил: Турсуналиев Азимжон

Группа OEL202-1

Приняла: Хайдарбекова М.М.

Ташкент 2023

Задание №2 (практика)

случайная погрешность измерение

По предмету “Метрология, стандартизация и сертификация”

I. Теоретические вопросы:

Вариант № 24, номер вопроса: 24

Вопрос:. Дайте определения понятиям "систематическая погрешность" и "случайная погрешность

Ответ на 1-вопрос:

Систематическая погрешность - это ошибка измерения, которая возникает в результате постоянного смещения значений измеряемой величины в определенном направлении. Такая погрешность является постоянной и не зависит от количества повторных измерений. Она может быть вызвана различными факторами, например, несовершенством приборов измерения, неправильной калибровкой или неправильной настройкой прибора.

Случайная погрешность - это ошибка измерения, которая возникает в результате случайных факторов и не имеет постоянного направления. Такая погрешность может меняться при каждом новом измерении и зависит от количества повторных измерений. Она может быть вызвана различными факторами, такими как шумы в электрических цепях, дрожание руки оператора или изменение условий эксперимента.

Важно учитывать как систематическую, так и случайную погрешности при проведении любых измерений для получения более точных результатов.

Вариант № 24, номер вопроса: 74

Вопрос: Поясните термины "технические измерения" и "метрологические измерения". В чем принципиальное различие между ними?

Ответ на 2-вопрос:

Технические измерения - это процесс измерения, при котором определяются значения физических величин для выполнения определенных технических задач. Такие измерения не требуют высокой точности и не являются обязательными для проведения.

Метрологические измерения - это процесс измерения, при котором определяются значения физических величин с высокой точностью и надежностью. Такие измерения проводятся с целью установления соответствия измеряемого объекта установленным метрологическим требованиям. Метрологические измерения являются обязательными для выполнения во многих областях, таких как наука, техника, производство и т.д.

Принципиальное различие между техническими и метрологическими измерениями заключается в целях проведения этих измерений: первые проводятся для решения конкретных технических задач, а вторые - для установления соответствия объекта метрологическим требованиям с высокой точностью и надежностью.

II. Практическое задание

Определение метрологических характеристик средств измерений

Цель работы: развитие способности владеть основными приемами получения, обработки и представления данных измерений, испытаний и контроля; организовывать метрологическое обеспечение производства.

Теоретические сведения об основных метрологических характеристиках средств измерений

Погрешность является главным показателем точности измерения. В зависимости от формы представления погрешности разделяют на абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютной погрешностью называют разность между показанием прибора XИ и действительным значением измеряемой величины XД:

(1)

Относительная погрешность представляет собой отношение абсолютной погрешности ±Д к действительному (показанию прибора ХИ) значению измеряемой величины ХД и выражается в процентах:

(2)

Приведенная погрешность - отношение абсолютной погрешности ±Д к диапазону измерения прибора, выражается в процентах:

(3)

По характеру возникновения погрешности средств измерения подразделяются на основные и дополнительные.

Основная погрешность - погрешность, которая наблюдается при нормальных условиях эксплуатации средства измерения.

Дополнительная погрешность - изменение погрешности средства измерения, вызванное отклонением одной из влияющих физических величин от нормального значения или выходом ее за пределы области нормальных значений.

Чувствительностью средства измерения определяется отношением изменения выходного сигнала средства измерений ДY к вызывающему его изменению измеряемой физической величины ДX:

(4)

Чувствительность средства измерения может быть определена так-же как величина, обратная цене деления шкалы СИ.

Под ценой деления шкалы средства измерения понимают разность между значениями, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Цену деления шкалы ДN средства измерения определяют по формуле:

(5)

где N - число делений шкалы.

Класс точности - обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемой основной погрешности, отражающая уровень их точности при нормальных условиях эксплуатации. Уровень точности средства измерения может характеризоваться набором других нормируемых метрологических характеристик, связанных определенными соотношениями с классом точности, таких, как допускаемые дополнительные погрешности, допускаемые вариация и размах.

Для технических средств измерений класс точности чаще всего принимают равным пределу допускаемой основной приведенной по грешности гдоп выраженной в процентах:

(6)

где Ддоп - предел допускаемой основной абсолютной погрешности.

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности выражается в единицах измеряемой величины и определяется по формуле:

(7)

Вариация - полученная экспериментально разность между показаниями измерительного прибора, соответствующими одному и тому же действительному значению измеряемой физической величины при двустороннем подходе к этому значению, т.е. при прямом и обратном ходе стрелки-указателя средства измерения в одинаковых условиях измерения.

Предел допускаемой вариации Vдоп нормируется следующим образом:

(8)

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия метрологических характеристик средств измерений установленным техническим требованиям.

Средство измерения считается годным к эксплуатации, если максимальные значения погрешности и вариации поверяемого средства измерений не превышают допускаемых значений:

(9)

Если хотя бы одно из условий (9) не выполняется, то измерительный прибор не годен для дальнейшей эксплуатации и передается в ремонт.

Индивидуальное задание

Проведена поверка прибора, предназначенного для измерения напряжения. Известно, что нижний предел шкалы прибор ХН, верхний предел шкалы прибора ХК, класс точности прибора К, число интервалов равномерной шкалы N, отметка шкалы, на которой стоит указатель (стрелка) ХХ, в которой определена максимальная абсолютная погрешность ДMAX максимальная вариация VMAX.

Определить: пределы допускаемой абсолютной погрешности показаний (±ДДОП); максимальную относительную погрешность измерения (±дДОП), цену деления шкалы (ДN), чувствительность прибора (S), приведенную максимальную погрешность измерения (±гMAX) и метрологическую годность прибора. Варианты заданий приведены в таблице 3.

3-Таблица

Варианты индивидуальных заданий

Дано:

ХН = -500 мВ

ХК = 500 мВ

К = 1,5

N = 100

ХХ = 250

ДMAX = 15,

VMAX = 10,00

Решение:

, а так как у нас есть, то мы имеем все необходимые значения для расчёта допускаемой абсолютной погрешности показаний : (1,5*(500-(-500)))/100 = 15 мВ.

, подставляя свои значения получим максимальную относительную погрешность измерения: (15/500)*100% = 3 %

Цена деления шкалы равна = (500-(-500))/100 = 10

Чувствительность средства измерения может быть определена так-же как величина, обратная цене деления шкалы СИ, то есть S= -10.

аналогично данной формуле найдём максимальную погрешность измерения (15,00/-500)*100% = -3 %

Заключение по выполненным работам

В ходе выполнения практической работы были исследованы способы владения основными приёмами получения, обработки и представления данных измерений, испытаний и контроля, а также организовано метрологическое обеспечение производства. Благодаря ответам на вопросы, предоставленные по индивидуально по варианту была закреплена теоретическая часть данного материала. А с помощью задачи изучена практическая часть работы. В результате поставленная задача была выполнена.

Список использованной литературы

1. Мишин В.М. «Mетрология, стандартизация и сертификация» М., ЮНИТИ-ДАНА, 2009..

2. Toru Yoshizava, Handbook of optical metrology, 2008.