Бақылаулық сұрақтар
1. Негізгі және туынды физикалық шама ұғымының мәні неде?
2. Халықаралық бірліктер жүйесі дегеніміз не?
3. «Өлшеу», «өлшеу объектісі», «өлшеу әдісі және құралдары»
терминдері нені сипаттайды?
4. Өлшеудің негізгі түрлері мен әдістері қандай?
5. Әртүрлі эталон түрлерінің мағынасы қандай және жұмысшы ИП
эталондарына мөлшерлерді беру қалай ұйымдастырылған?
6. Бірлік эталондары: электр тоғының, уақыттың және жиіліктің күші
дегеніміз не?
7. «Өлшеу құралы» ұғымының мәні нені құрайды? Оларды қалай
жіктейді.
8. ИП қалай жіктеледі және қандай көрсеткіштермен сипатталады?
9. Өлшеу құралын тексерудің негізгі міндеттері қандай және Сіз
өлшеу құралының ресейлік калибрлеу жүйесі туралы не білесіз?
2-ТАРАУ
ӨЛШЕМНІҢ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ КӨРСЕТКІШТЕРІ
2.1.
Негізгі терминдер мен анықтамалар
2001 жылдың 1 қаңтарынан бастап стандарттау және метрология
бойынша Ресей Федерациясы Мемлекеттік комитетінің 17.05.2000 ж.
№ 139 қаулысымен «Өлшеу бірлігін қамтамасыз етудің мемлекеттік
жүйесі. Метрология. Негізгі терминдер мен анықтамалар» РМА 29-99
Ұсыныстары күшіне енгізілген. Ұсыныстар бұрын әрекет еткен МС
16863 — 70 орнына әзірленген және шындығында ТМД елдерінің
бәрінде қабылданған мемлекетаралық стандарт болып табылады.
Көрсетілген Ұсыныстарда өлшем қателіктері мен өлшем
құралдарына
қатысты
негізгі
терминдер
мен
анықтамалар
заңдастырылған. Әрі қарай Ұсыныстарда жиі орын алатын қателіктер,
қолданылатын терминдер мен анықтамалар келтіріледі.
Өлшем нәтижесінің қателіктері – өлшем нәтижесінің өлшем
көлемінен шынайы (нағыз) мағынасынан ауытқуы. Көлемнің шынайы
мағынасы белгісіз, оны тек теориялық зерттеулерде қолданады.
Тәжірибеде көлемнің х
д
нағыз мағынасын пайдаланады. Өлшем
қателіктері
онда х
өлш
— көлемнің өлшенген мағынасы; х
д
— көлем мағынасы, ол
эксперименттік жолмен алынған, соғұрлым шынайыға жақын,
қойылған міндетте оның орнында қолданылуы мүмкін.
Өлшемнің жүйелік қателіктері — бұл өлшем нәтижесінің
қателіктеріне құрамдас, ол үнемі қалады немесе заңды түрде бірдей
физикалық көлемдерді қайталап өлшеу кезінде өзгереді. Өлшем
сипатына қарай жүйелік қателіктер күрделі заң бойынша өзгеріп
отыратын тұрақты, прогрессивті және кезеңдік болып үшке бөлінеді.
Тұрақтыға өз мағынасын ұзақ уақыт сақтайтын қателіктер жатады,
мысалы, уақыт бойы өлшемдердің барлық қатарын орындау. Бұлар жиі
кездеседі.
29
Үздіксіз көбейіп немесе азайып отыратын қателіктер прогрессивті
болып табылады . Оларға, мысалы, активті бақылау құралымен бақылау
кезінде бөлшекпен байланыс жасайтын, өлшеуші ұштықтың тозуы
нәтижесіндегі қателіктер жатады.
Кезеңдік қателіктер дегеніміз мағынасы кезеңдік уақыт функциясы
немесе ӨҚ көрсеткішінің жылжуы болып табылады.
Күрделі заң бойынша өзгеретін қателіктер бірнеше жүйелік
қателіктердің біріккен әрекеттері нәтижесінде пайда болады.
Өлшемнің аспапты қателіктері – бұл өлшемнің құрамдас
қателіктері, ол қолданылған өлшем құралының қателігімен шартталған.
Өлшем әдісінің қателігі- өлшемнің жүйелік қателігін құрайды, ол
қабылданған өлшем әдісінің жетілмегендігімен шартталған. Өлшеуге
арналған теңдеулерде қабылданған жеңілдету нәтижесінде, елеулі
қателіктер пайда болады, олардың әрекеттерінің компенсациясына
түзетулер енгізу керек. Әдіс қателігін сонымен қатар теориялық қателік
деп атайды. Кейде әдіс қателігі кездейсоқ пайда болуы мүмкін.
Субъективті өлшем қателігі жүйелік өлшем қателігін құрайды, ол
оператордың жеке ерекшеліктерімен шартталған. Өлшеу құралы
көрсеткішінің есебін түсіруге жүйелі түрде кешігетін немесе
көрсеткішті түсіру мерзімінен озатын операторлар кездеседі. Кейде
субъективті қателікті жеке қателік немесе жеке айырма деп атайды.
Кездейсоқ өлшем қателігі – бір физикалық көлемге бірдей
дәлдікпен өткізілген қайталап өлшем кезінде кездейсоқ (белгісі және
мағынасы бойынша) өзгеріп тұратын өлшем нәтижесі қателігін
құрайды .
Абсолюттік өлшем қателігі – өлшенетін көлем бірлігінде
көрсетілген өлшем қателігі.
Салыстырмалы өлшем қателігі –өлшемдің абсолюттік қателігінің
өлшенетін көлемнің шын немесе өлшеулі мағынасына қатысымен
көрсетілген өлшем қателігі. Салыстырмалы қателікті үлестегі немесе
пайыздағы %
онда Лх — абсолюттік өлшем қателігі; х — көлемнің шын немесе
өлшенген мәні.
30
Өлшем қатарындағы нәтижелердің шашырауы – тең нүктелі
өлшемдердің қатарындағы бір көлемнің өлшем нәтижелерінің
үйлеспеуі, ол кездейсоқ қателіктердің әрекетімен шартталған.
Кездейсоқ қателіктер әрекетінің соңында өлшем қатарындағы
шашырау нәтижелерінің сапалы бағасын жүйелі қателіктер әрекетіне
түзету енгізгеннен кейін алады.
Өлшем қатарындағы шашырау нәтижелерінің бағасы: қарқын,
орташа арифметикалық қателік (модуль бойынша), орташа
квадраттық қателік немесе стандартты ауытқу (орташа квадраттық
ауытқу, эксперименттік орташа квадраттық ауытқу), дәлсіздіктің
сенімді шектері (сенімді шек немесе сенімді дәлсіздік).
Өлшем нәтижелерінің қарқыны физикалық көлемнің жеке өлшемі
нәтижелерінің шашырауы R
n
ол
формуласы бойынша есептелетін қатар жасайды немесе п өлшемінен
таңдау жасайды.
онда x
max
мен x
min
— осы өлшем қатарындағы физикалық көлемнің ең
үлкен және ең аз мағынасына тең.
Шашырау әдетте өлшем кезіндегі кездейсоқ себептерінің пайда
болуына шартталған және оның ықтималдық сипаты бар.
Өлшем қатарындағы жеке өлшем нәтижелерінің орташа
квадарттық қателігі олардың орташа мағынасының жанындағы бір
физикалық
көлемнің
теңнүктелі
қатарындағы
жеке
өлшем
нәтижелерінің шашырау бағасы мына формула бойынша
(2.1)
онда n — жалпы өлшем саны; х — жеке өлшемнің нәтижесі; x — п
жеке нәтижесінен өлшенетін көлемнің орташа арифметикалық
мағынасы .
Тәжірибеде «орташа квадарттық ауытқу» термині кең тараған
(ОКА). (2.1) формуласына сәйкес ауытқу дегеніміз олардың орташа
мағынасынан өлшем қатарындағы жеке нәтижелерден ауытқу.
Метрологияда бұл ауытқу өлшем қателігі деп аталды.
Өлшем нәтижесі қателігінің сенімді шектері өлшем қателігінің ең
үлкен және ең аз мағынасы, ол интервалды шектейді, оның ішінде
өлшем қателігінің ізделетін (шынайы)мағынасы бар.
31
Қателіктердің сенімді шектері нормалы заң тарату жағдайында
(± tS, ± tS
x
) формуласы бойынша есептеледі. S, S
x
көрсеткіштері
жеке және орташа арифметикалық өлшем нәтижелеріне сәйкес орташа
квадарттық қателіктер болып табылады; t — Р және п өлшем бірлігінің
сенімді ықтималдығына тәуелді коэффициенті,
Сенімді ықтималдық мына өрнекпен анықталады.
P {x
H
< x < Хв } = 1 - q,
онда х
н
, хв — интервалдың төменгі және жоғарғы шектеріне сәйкес,
онда бағаланатын параметрдің шынайы мағынасы бар; q — мәнділік
деңгейі.
Түзету — жүйелік қателіктерді жоюға арналған, түзетілмеген
өлшем нәтижесіне енгізілген көлем мағынасы. Түзету белгісі қателік
белгісіне қарама-қарсы орналасқан. Шаманың номиналды мағынасына
қосылған түзетуді шама мағынасына түзету деп, ал ӨҚ көрсеткішіне
енгізілген түзетуді құрылғы көрсеткішіне түзету деп атайды.
Өлшем нәтижесінің дәлдігі өлшем сапасы сипатының бірі болып
табылады және өлшем нәтижесі қателігінің нөлге жақындығын
көрсетеді. Өлшем қателігі қаншалықты аз болса, соғұрлым дәлдік
жоғары.
Статистикалық өлшем қателігі – статистикалық өлшем
шарттарына тән өлшем нәтижесінің қателігі.
Динамикалық өлшем қателігі – динамикалық өлшем шарттарына
тән өлшем нәтижесінің қателігі.
Ағаттық – осы қатардың басқа нәтижелерінен осы жағдай үшін
ерекшеленетін, өлшем қатарына енетін жеке өлшем нәтижесінің
қателігі. Кейде «ағаттық» терминінің орнына «өлшеудің өрескел
қателігі» термині қолданылады.
Достарыңызбен бөлісу: |