Погрешность измерения
Цель: Изучить тему «Погрешность измерения» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.
2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.
Основной материал
Любое реальное измерение отличается от истинного значения. Разность между измеренным и опорным значением называют ошибкой или погрешностью. В инженерной практике важно понимать, как она задана: в абсолютных единицах, процентах от диапазона, процентах от показания или по более сложной формуле.
Абсолютная и относительная ошибка
Если эталонное давление 10,00 bar, а прибор показывает 10,08 bar, абсолютное отклонение +0,08 bar. Относительно эталона это около 0,8 %. Но если спецификация прибора дана как % span, расчет будет другим.
Ошибка от диапазона и от показания
Прибор с точностью ±0,1 % span на диапазоне 0-100 bar имеет допускаемую составляющую ±0,1 bar независимо от текущего показания. При 5 bar это уже 2 % от показания. Поэтому выбор слишком большого диапазона может ухудшить практическую точность в нижней части шкалы.
Систематическая и случайная составляющая
Систематическая ошибка повторяется в одном направлении: например, постоянный offset +0,2 bar. Случайная проявляется разбросом показаний. Методы борьбы различаются: offset можно скорректировать калибровкой, случайный шум требует статистической оценки, улучшения схемы или фильтрации.
Практическая работа
Эталон задает 0, 25, 50, 75 и 100 bar. Прибор показывает 0,2; 25,1; 50,0; 74,9; 99,8 bar. Постройте таблицу ошибок и определите максимальное абсолютное отклонение.
Самопроверка
• Что такое абсолютная ошибка?
• Чем % span отличается от % reading?
• Почему oversized range может быть проблемой?
• Чем систематическая ошибка отличается от случайной?
• Какая ошибка чаще исправляется zero correction?
Что нужно запомнить
- Любое реальное измерение отличается от истинного значения.
- Разность между измеренным и опорным значением называют ошибкой или погрешностью.
- В инженерной практике важно понимать, как она задана: в абсолютных единицах, процентах от диапазона, процентах от показания или по более сложной формуле.
- Если эталонное давление 10,00 bar, а прибор показывает 10,08 bar, абсолютное отклонение +0,08 bar.
- Но если спецификация прибора дана как % span, расчет будет другим.