![]() |
|
|
Перейти на главную Журналы востью значения "Ркл такой канал ИИС или ИВК из эксплуатации исключается. Конечно, если к эксплуатации после ремонта или некачествен-яого изготовления допускаются СИ или каналы ИИС с погрешностью т = 0,8укл и текущее значение погрешности изменяется по кривой 3 (рис. 1-11) от 0,8уял ДО Ткл> то среднее значение си-стематичейсой составляющей погрешности оказывается равным не -0,3ткл» а 0,5укл, т. е. больше, чем случайная составляющая. 0 становится особенно опасным, если в ИИС или ИВК использована программа статистического усреднения многократных отсчетов и полученному результату присваивается погрепшость, в УИ меньшая погрешности канала, где и - число усредняемых отсчетов. Систематическая погрешность в конце межремонтного интервала независимо от качества ремонта достигает значения О.букл и остается после усреднения той же самой. В этих условиях уменьшенная в ]/п раз и сообщаемая получателю информации погрешность усредненного результата становится чистейшим обманом, так как фактическая погрешность результатов при любом большом и остается равной 0,б7кл- Если же ИИС, ИВК или датчики, используемые в их каналах, эксплуатируются длительное время без проведения периодических метрологических поверок, то накопившиеся прогрессирующие погрешности могут быть еще больше. Использование в этих условиях программ статистического усреднения многократных отсчетов может оказаться полным самообманом. Приведенные примеры показывают, что при оценке погрешностей измерений, проводимых средствами измерений, длительное время не подвергавшимися поверке, особое внимание следует уделять оценке возможных накопившихся прогрессирующих погрешностей. 1-8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КОРРЕКЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПРОЦЕССЕ ИЗМЕРЕНИЙ Каждый результат измерения должен сопровождаться сообщением о его погрешности и тем самым четко указывать интервал его неопределенности. Как уже отмечалось в § 1-3, более наглядно приводить результат измерения не в виде д; ± А, а в ввде явного указания границ интервала неопределенности с <; д; < 6, т. е., например, вместо д; = 1,5 i 0,7 - в ввде 0,8 < jc < 2,2. Методы и формулы, изложенные в § 1-3 и 1-5, позволяют это сделать, пользуясь лишь нормированньши характеристиками СИ и полученной в результате измерения оценкой измеряемой величины. Эта процедура сводится к элементарным вычислениям по простейшим формулам. Но если в процессе эксперимента общее Число зафиксированных результатов достигает нескольких десятков (не говоря уже о тех случаях, когда их десятки тысяч), такие ее£!йсленйя для каждого из результатов становятся обремени-!?:альшдми и поэтому практически не проводятся. Индивидуальная оценка погрешностей всех результатов пря-меж однократных измерений особенно важна при автоматизации измерений, когда эти результаты без участия экспериментатора вводятся 3 ЭВМ и используются для дальнейших вычислений. При ручных измерениях экспериментатор интуитивно оценивает качество получаемых данных (по наблюдаемому разбросу, по тому, получен ли результат в конце шкалы прибора или на первых ее отметках, и другим признакам). При автоматических измерениях такой субъективный контроль отсутствует. Однако использование ИВК открывает возможность автоматического вычисления погрезлности для каждого отдельного однократного измерения по приведенным выше простей-тим форм-улам. Благодаря простоте этих вычислений они занимают очень малую часть машинного времени, а исходные данные (метрологические характеристики измерительных каналов) тре-букл ничтожную часть памяти ЭВМ. Итог же получается очень эффективным - каждый выводимый на печать результат измерений в соседнем столбце таблицы снабжается указанием погрешности, с .гдаторой он получен, или границами интервала его неопределенности. Сообш,аемый потребителю интервал неопределенности каждого ив полученных результатов оперативно информирует его о качестве измерений, хотя, строго говоря, вычисленная по нормируемым метрологическим характеристикам СИ погрешность ре-.зультата может быть как больше, так и меньше ее действительного значения. При использовании новых, только что изготовленных СИ в saBHcuiMocTH от размера запаса на старение вычисленная погрешность может быть в 2,5-1,25 раза больше ее фактического значения и приближается к нему только в конце межремонтного интервала. А меньше может быть потому, что погрешность результата измерения, как это указывалось в § 1-1, определяется не только инструментальной погрешностью СИ, но и методическими погрешностями, допускаемыми самим экспериментатором. Анализ размера методических погрешностей, как подчеркивалось в § 1-1, агежит на ответственности экспериментатора. Исключение прогрессирующих погрешностей. Скорость изменения во времени прогрессирующих погрешностей носит случайный характер. Поэтому методом обнаружения их накопившихся значений является поверка приборов или измерительных каналов ИИС по образцовым сигналам и мерам. При этом исключение нрогрессирующих погрешностей может выполняться как вручную, так и автоматически. Если до накопления прогрессирующих погрешностей характе-рисгика канала имела вид прямой 1 (рис. !-12), а после накопле-вия этиж погрешностей приобрела вид прямой 2, то для восста- яовленйя номинальной характеристика необходимо провести две операции: 1} *> коррекцию нуля, т. е. смещение нижнего конца характеристики 2 в начало координат и 2) коррекцию чувствительности, т. е. смещение - верхнего конца характеристики 2 в точку Хк, Кк- Для выполнения этих операций большинство СИ, у которых сушествеиную роль играет прогрессирующая погреш-ность, снабжаются корректором нуля. Р " Приборы с не стабильной во времени чвствительностью (электронные, цифровые приборы, потенциометры и т. п.) имеют, кроме коррект-ора нуля, также приспособления для проверки и коррекции чувствительности. Казалось бы, что в результате этих двух операций как аддитивные, так и мультипликативные погрешности устраняются и остается лишь случайная составляющая погрешности. Но это не совсем так. Во-первых, у многих приборов есть локальные отклонения их характеристики от номинальной. Поэтому при совмещении их характеристики с номинальной в двух точках (в нуле и в конце или в другой точке диапазона измерений) она может отклоняться от этой прямой в остальных точках диапазона и возникающая погрешность будет повторяться при каждом измерении, т. е. является систематической. Во-вторых, производя коррекцию нуля или чувствительности, мы пользуемся для этого показаниями того же самого прибора с присущей ему случайной погрешностью, т. е. фиксируем данную реализацию случайной составляющей в качестве систематической составляющей для последующих измерений,. Вследствие этого размер остаточной систематической составляющей погрешности прибора всегда имеет тот же порядок, что и случайная составляющая погрешности. Такая коррекция исключает все накопившиеся прогрессирующие погрешности вне зависимости от причин их возникновения. Но после проведения коррекции идет новое накопление погрешностей. Поэтому для поддержания погрешности в определенных пределах операция коррекции должна периодически повторяться. Путем ежегодных поверок поддерживается точность всех средстВ измерений (см. рис. 1-11). Если период поверок уменьшить до одного дня, часа, минуты или секунды, то точность можно существенно повысить, но для этого весь процесс коррекции должен быть полностью автоматизирован. Однако необходимо иметь в виду, что исключение прогрессирующих погрешностей сопровождается удвоением дисперсии сл>чайных погрешностей. Для проверки этого соотношения в поверочной лаборатории ЛПЭО «Электросила» был поставлен следующий эксперимент. Опытному поверителю было предложено провести многократную 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 |