Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Ústav technologie, mechanizace
a řízení staveb
Teorie měření
a regulace
© 2015 - Ing. Václav Rada, CSc.ZS – 2015/2016
chyby*nejistoty - 2
17.SP-ch.4cv
semmmm
Označení v literatuře není jednotné….
– obvyklý symbol je δ (pro relativní chybu) nebo
ε (pro absolutní chybu)
– někdy (a to dosti často) také e, Δ
- a bohužel jinde i jinak …..
CHYBY
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
– úvodní upozornění.....
Druhy chyb
Při práci s naměřenými hodnotami je brát na zřetel chyby,
kterých jsme se při měření dopustili, nebo kterými je
měření nezávisle na nás zatíženo.
Tyto chyby potom musíme kvantitativně vyjádřit a jejich
soubor matematicky vyhodnotit, abychom získali infor-
maci o spolehlivosti měření.
Při měření musíme umět správně zhodnotit závislosti
mezi měřenými veličinami.
CHYBYT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Chybou ei naměřené veličiny je rozdíl:
ei = xi - μo
Kvantifikace chyby
ei
xi μoxi … výsledek
o … skutečná hodnota
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Pozor na rozdíly v realitě provedených měření – měře-
ní může být přesné, ale nemusí být správné.
Grafické vyjádření vztažené na naměřené hodnoty a je-
jích skutečnou (ideální) hodnotu.
CHYBYKvantifikace chyby
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kvantifikace chyby
μ0
jednotlivé naměřené hodnoty
xi
ei
správné a přesné měření
jednotlivé naměřené
hodnoty xi
nesprávné a
nepřesné měření
μ0ei
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Nejistota měření
-Uind
Indikace
přístroje
-Us
-uc
Konvenčně pravá
(skutečná) hodnota
Δ x = ε
Chyba měření
-Uc
+uc
+Uc
+Us+Uind
xsxind Rozšířená
nejistota
měření
Reálná nejistota –
obvykle uc * 2 = Uc
Nejistota
indikace
Nejistota
skutečnosti
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
MĚŘENÍ – absolutní chyba
0,1 V 0,5 V 1 V
- 1 V
+ 1 V
1 V = 10 % z 10 V
+ 0 V
- 1 V1 V
+ 2 V+ 1 V
10 V
+ 11 V
+ 9 V
vstup
výstup
5 V
1 V = 10 %
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
0,1 V 0,5 V 1 V
- 1 V
+ 1
V
1 V = 10 %
+ 0 V
- 0,1 V1 V
+ 0,1 V
10 V
+ 11 V
+ 9 V
vstup
výstup
5 V
0,1 V = 10 %
1,1 V
0,9 V
MĚŘENÍ – relativní chyba
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace …. podle „TNI 01 0115:2009 Mezinárodní metrologický
slovník“ je definice:
„Kalibrace je činnost, která za specifikovaných podmínek v prvním
kroku stanoví vztah mezi hodnotami veličiny s nejistotami měření
poskytnutými etalony a odpovídajícími indikacemi s přidruženými
nejistotami měření a ve druhém kroku použije tyto informace ke
stanovení vztahu pro získání výsledku měření z indikace.
Kalibrace smí být vyjádřena údajem, kalibrační funkcí, kalibračním
diagramem, kalibrační křivkou nebo kalibrační tabulkou. V
některých případech se smí skládat ze součtových nebo násobných
korekcí indikace s přidruženou nejistotou měření.
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
Kalibrace …. Ověření je soubor činností, kterými se potvrzuje, že
stanovené měřidlo má požadované metrologické vlastnosti - postup
při ověřování stanovených měřidel stanoví ministerstvo vyhláškou.
Kalibrace a ověření vycházejí prakticky z velmi příbuzných postu-
pů – rozdílem je, že při ověření se zkoumá shoda metrologických
vlastnosti těchto měřidel s úředně stanovenými požadavky, zejména
s maximálními dovolenými chybami -- při kalibraci se kvantitativně
zjišťuje vztah mezi naměřenou hodnotou a jmenovitou hodnotou
nastavenou etalonem.
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
Cejchování – kalibrace = velice precisní kontrolní měření srovná-
ním s etalonem nebo s cejchovními přístroji za účelem zjištění sku-
tečné hodnoty chyby konkrétního měřicího přístroje.
Cejchovní křivka = grafické vyjádření závislosti údaje měřicího pří-
stroje (tj. jím naměřené hodnoty měřené veličiny) nebo odchylky od
cejchovních hodnot – odvozené z porovnání hodnoty odečtené na
ukazující (indikační) části přístroje a ideálně přesné hodnoty měřené
veličiny.
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
Korekční křivka = grafické vyjádření hodnoty opravného koefi-
cientu pro každý bod stupnice či každý údaj indikátoru (zejména
u digitálních přístrojů) – hodnota opravného koeficientu je dána
cejchovní křivkou vztaženou k hodnotě daného bodu stupnice či
údaje indikátoru. Použití korekční křivky (a hodnot z ní vyplý-
vajících pro opravný koeficient) zpřesňuje (absolutizuje) namě-
řený (na indikátoru či stupnici odečtený) údaj.
CHYBY
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
Kalibrace měřidel je základním prostředkem při zajišťování návaz-
nosti měření. Kalibrace zahrnuje určení metrologických charakte-
ristik přístroje. To se provádí pomocí přímého srovnání s etalony
/definovanými a neměnnými normály.
Výsledek kalibrace umožní buď přičlenění hodnot měřených veli-
čin k indikovaným hodnotám, nebo stanovení korekcí vůči indiko-
vaným hodnotám.
Při kalibraci se vystaví kalibrační list a většinou se také připevní
štítek na kalibrované měřidlo.
Na základě těchto informací může uživatel určit, zda je přístroj
vhodný pro danou aplikaci.
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
MĚŘENÍ – změřená cejchovní křivka
1 V0,1 V 0,5 V0V
10 V
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
1 V0,1 V 0,5 V
1 V = 10 % z 10 V (rozsahu)
0 V
MĚŘENÍ – cejchovní diference
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
MĚŘENÍ – cejchovní diference
1 V
0,1 V
0,5 V
1 V = 10 % z 10 V (rozsahu)
0 V
1 V
0,1 V
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kalibrace
1 V = 10 % z 10 V rozsahu
0,1 V
0,1 V 0,2 V
0 V
0,2 V z
hodnoty
MĚŘENÍ – cejchovní diference
KalibraceT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitalizační chyba (chyba vzorkováním) – pokud má
měřená veličina analogový (spojitý) charakter a násle-
dující obvody na její zpracování (ať ve snímači nebo až
ve vyhodnocovací části) mají charakter digitální (čís-
licový), vzniká převodem další chyba daná nespojitostí
výstupního digitalizovaného signálu a hlavně hodnotou
frekvence vzorkování.
Digitalizace
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
∆q
0101
0011
0010
0001
0000
0100
digitalizovaná
hodnota
vstupní
spojitá
hodnota
digitalizační krok
0 1 2 3 4 5
lineární průběh spojité hodnoty
0101
0011
0010
0100
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitalizace
Digitalizace
0000
0101
0011
0010
0001
0100
digitalizovaná
hodnota
vstupní
spojitá
hodnota
∆q
digitalizační krok
0 1 2 3 4 5
lineární průběh spojité hodnoty
1 2 3 4
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Platí-li pro počet číslic (bitů) digitalizovaného signálu
hodnoty D vztah:
D = n
pak je možné rozlišení až N digitalizačních kroků
vstupní veličiny x o šířce dané vztahem:
∆q = 1 / N * x = (1 / 2n) * xmax
Digitalizace
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Kvantovací (digitalizační) chyba bude:
absolutní ∆q = ½ * (1/2n) * xmax
relativní δkn = ∆q / xmax = ½ * (1/2n) = rč
kde: rč … označuje chybu digitální číslicové
rozlišovací schopnosti
Digitalizace
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Z obrázku plyne, že digitalizovaná hodnota tedy existuje
pouze v okamžicích označených čísly 1, 2, …a je
elektronikou aproximována na celý interval mezi těmito
dvěma body – a tedy o hodnotu ±(∆q / 2).
Průběh a hodnoty chyb lze graficky „vidět“ jako troj-
úhelníky mezi analogovou (spojitou) hodnotou předsta-
vovanou přímkou a tzv. „digitalizačními schody“.
V principu je lhostejné, zda je digitalizován lineární ne-
bo nelineární průběh.
Digitalizace
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Další chyba při digitalizaci analogových signálů ob-
vykle nastává ve vyhodnocovací části.
Protože zobrazení dané hodnoty je pomocí číslic, je
potřeba vzít na vědomí pravdivost poslední číslice (té
vpravo na displeji nebo řádce displeje počítače).
Vždy v sobě nese tzv. zaokrouhlovací chybu, přestože
předchozí digitalizace bude s vysokou vzorkovací
frekvencí.
Digitalizace
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Příklad působení chyb a třídy přesnosti na naměřený údaj:
voltmetr třídy přesnosti : 1
největší hodnota měřícího rozsahu : 130 V
dovolená chyba : 1,3 V podél celé stupnice (v celém rozsahu)
skutečná přípustná procentní chyba tedy s rostoucí hodnotou – vý-
chylkou – stoupá :
při měření plné hodnoty = 130 V je chyba 1,3 V rovna 1 %
při měření poloviční hodnoty = 65 V je chyba rovněž 1,3 V, což
jsou už 2 % z hodnoty
při měření malé hodnoty = 10 V je chyba rovněž 1,3 V, což už
je celých 13 % z hodnoty !!!
PříkladT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Základní chyba informace je v návodu k MP, nebo se najde
na webu výrobce.
Základní vzorce zůstávají…
100
*MRTPAMP
MH
AMPAMP
100*
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Chyba měření
je dána chybou AD převodníku a údaji posledního digitu
Chyba čtení
%-ní chyba z MH, dána chybou AD převodníku daného přístroje
Chyba z rozsahu
%-ní chyba z MR, dána chybou vstupních děličů daného přístroje
Kvantizační (digitalizační) krok
počet zobrazovaných cifer na displeji (počet digitů) daného přístroje – někdy první cifra je jen „1“ a poslední „0“ a „5“
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
U digitálních (číslicových) měřicích přístrojů je maximální
chyba mx složena z výrobcem udávaných dvou složek :
m1,x závislá na velikosti měřené hodnoty a vyjadřované v pro-
centech měřené hodnoty
m2,x závislá buď na použitém rozsahu (v tom případě vyjádře-
né v procentech použitého rozsahu) nebo vyjádřené počtem
jednotek (digitů) nejnižšího místa číslicového displeje na
zvoleném rozsahu (udává výrobce).
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
dvojí vyjádření přesnosti:
– chyba čtení δRDG + chyba rozsahu δFS
– chyba čtení δRDG + počet kvantizačních kroků (digitů) Ndgt
Jestliže výrobce neudává informace o přesnosti
měřidla, lze ji odhadnout - maximální chybu mx
naměřené hodnoty je nutné (pouze) odhadnout
– třeba jako1/2 nejmenšího dílku nebo celý
nejmenšího dílku na stupnici přístroje.
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Chyba měření se nejčastěji vyjadřuje ve tvaru:
±(n % z MH + 2 * D)
MH je měřená hodnota
±n hodnota (přesnost z FS) v %
tato část chyby je proměnná a její velikost závisí na velikosti mě-
řené veličiny, tzn. že např.: 4 % z 1,00 W je 0,04 W, avšak 4 % z
50 W jsou 2 W
D „digit“ ……… ٪
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
…………….
D „digit“ …. značí počet digitů, tj. čísel udávaných v technických
parametrech jako rozlišovací schopnost – je to číslo (cifra) na
nejméně významném místě displeje (tj. na posledním místě vpra-
vo); tato část chyby je stálá a připočítává se v celém měřicím
rozsahu k proměnné části chyby – udává ji výrobce
…. u analogových a někdy i digitálních přístrojů se používá ne-
proměnná část chyby vypočtená jako příslušné procento z měři-
cího rozsahu, tzn. z nejvyšší hodnoty, kterou je přístroj v daném
měřicím rozsahu schopen zobrazit.
……………
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
…………….
Základní chyba u číslicových multimetrů je udávaná většinou ve
vztahu +/- (% čtení + % rozsahu)
což je ekvivalentní vztahu +/- (% čtení + LSB číslice).
LSB = nejméně význačný bit
V anglických návodech je udáván vztah +/- (% rdg + digit).
Jestliže výrobce neudává informace o přesnosti měřidla, je ne-
zbytné odhadnout maximální chybu mx odhadnout…..
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Celkovou relativní chybu digitálního přístroje v % při měření
vypočteme podle vztahu:
δx = ±[ δ1 + δ2 . ( XR / XM )]δ2 = d . 100 / maximální počet indikovaných jednotek [ %]
kde XR - hodnota měřicího rozsahu
XM - měřená hodnota (MH)
δ1 - chyba z naměřené hodnoty v % ! většinou je to z maximální
hodnoty, tj. z FS !
δ2 - chyba z měřicího rozsahu FS udaná počtem digitů
d - chyba v % udaná počtem digitů posledního místa displeje
(udává výrobce)
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj ukazuje (naměří) na rozsahu Um = 2 V
- pro číslicový displeje s počtem 4 a ½ posic bude na displeji zo-
brazen největší údaj hodnoty „pouze“ 1,9999V
- pro číslicový displeje s počtem 8 posic bude na displeji zobra-
zeno „správných“ 2,0000 V.
TAKŽE … Největší přípustná chyba je podle výrobce dána hodno-
tou 0,05% z měřené hodnoty (většinou je to z maximální hodnoty, tj.
z FS !!!) a dále 4-mi digity nejnižšího místa číslicového displeje.
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Analogovým přístrojem s jmenovitým rozsahem
Im = 10 mA = MR byl změřen proud I = 8,3 mA = MH.
Z technických údajů výrobce - třída přesnosti Tp= 2,5%.
Největší přípustná chyba měřeného proudu je podle
vztahu
… mI = (2,5/100)*10 mA = 0,25mA.
Relativní chyba naměřené hodnoty proudu je
… mr, I = 0,25/ 8,3 = 0,030 = 3 %.
Digitální měřicí přístroj
mp
x xm100
T
x
mm x
x ,r
PříkladT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitálním přístrojem bylo naměřeno U = 1,5136 V na
jmenovitém rozsahu Um = 2 V - mezní údaj číslicového
displeje 1,9999V.
Největší přípustná chyba (údaj výrobce) je dána hodno-
tou 0,05% z měřené hodnoty a dále 3-mi jednotkami
(digity) nejnižšího místa číslicového displeje.
……………
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Údaj 0,05% z měřené hodnoty přestavuje chybu
m1,U = (0,05/100).1,5136 V = 7,568.10-4 V
a údaj 3 digity znamená chybu m2,U = 0,0003 %.
Celková největší přípustná chyba je
mU = (7,568 + 3).10-4 V = 10,568.10-4 V
a po zaokrouhlení na dvě platné číslice
mU = (1,1).10-3 V.
Relativní chyba naměřené hodnoty je pak
mr,U = (1,1).10-3 V/1,5136 V = 0,000727 = 0,07 %.
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Zadání: MR = 30 V --- 4 místný displej - zobrazí max. 20,00 V
MH = 10,0 V
|ΔMP| = 0,8 % RDG + 0,2 % FS – údaj z manuálu
Doplněné vzorce:
dgt
rdg
U UNMH
*100
*
[%]100*MH
U
U
Příklad působení chyb a třídy přesnosti na naměřený údaj:
PříkladT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Výpočet:
VU 14,006,008,0100
30*2,0
100
10*8,0
%40,1100*10
14,0U
Výsledek:
Správná hodnota je v intervalu <10,0 – 0,14 V ; 10,0 + 0,14 V>
tj. < 9,86 ; 10,14 >.
Neboli Unam = 10,0 V ± 0,14 V
Unam = 10,0 V ± 1,40 %
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Zadání: MR = 30 V --- 4 místný displej - zobrazí max. 20,00 V
MH = 25,0 V
|ΔMP| = 0,8 % RDG + 0,2 % FS – – údaj z manuálu
Doplněné vzorce:
100
*
100
* MRMH fsrdg
U
[%]100*MH
U
U
PříkladT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Výpočet:
VU 26,006,020,0100
30*2,0
100
25*8,0
%04,1100*25
26,0U
Výsledek:
Správná hodnota je v intervalu <25,0 – 0,26 V ; 25,0 + 0,26 V>
tj. < 24,4 ; 25,26 >.Neboli Unam = 25,0 ± 0,26 V
Unam = 25,0 V ± 1,04 %
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Zadání: MR = 30 V --- 3 a ½ místný displej - zobrazí max. 19,99 V
MH = 25,0 V
1 digit = 0,01 V = Udgt
|ΔMP| = 0,8 % RDG + 5 digit – – údaj z manuálu
Doplněné vzorce:
dgt
rdg
U UNMH
*100
*
[%]100*MH
U
U
PříkladT- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Digitální měřicí přístroj
Výpočet:
Výsledek:
Správná hodnota je v intervalu <25,0 – 0,25 V ; 25,0 + 0,25 V>
tj. < 24,75 ; 25,25 >.
Neboli Unam = 25,0 ± 0,25 V
Unam = 25,0 V ± 1,0 %
VU 25,005,020,001,0*5100
0,25*8,0
%0,1100*0,25
25,0U
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Zadání: MR = 20 V --- 3 a ½ místný displej - zobrazí max. 19,99 V
MH = 15,50 V
1 digit = 0,01 V = Udgt
|ΔMP| = 0,8 % RDG + 0,2 % FS – údaj z manuálu
|ΔMP| = 0,8 % RDG + 5 digit – údaj z manuálu
Doplněné vzorce:
[%]100*MH
U
U
rdg
fsrdg
U UNneboMRMH
*....100
*
100
*
Digitální měřicí přístrojPříklad
Výpočet:VU 16,004,0124,0
100
20*2,0
100
5,15*8,0
%03,1100*5,15
16,0U
VU 17,005,0124,05*01,0100
5,15*8,0
%1,1100*5,15
17,0U
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Výsledek:
Správná hodnota leží v intervalu <15,5 – 0,16 V; 15,5 + 0,16 V>
tj. < 15,34 V – 15,66 V >
Výsledek měření se píše i s tolerancí:
Unam = 15,50 ± 0,16 V
Unam = 15,50 V ± 1,03 %
Unam = 15,50 ± 0,17 V
Unam = 15,50 V ± 1,1 %
Digitální měřicí přístroj
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Zadání: MR = 20 V --- 3 a ½ místný displej - zobrazí max. 19,99 V
MH = 1,78 V
1 D = ±0,5% of rdg ±1 digit
Doplněné vzorce:
δ1 = +/- 0,5 %
počet digitů posledního místa 1
δ2 = ———————————— * 100 = —— * 100 = ±0,05%
maximální počet digitů 1999
……………. ٪
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
……………. ٪
Celková relativní chyba rozsahu:
δ = δ1 + δ2 = 0,5 + 0,05 = ± 0,55 %
Pro naměřenou hodnotu je relativní chyba:
hodnota rozsahu 20
δ = δ1 + δ2 * ———————— = 0,5 + 0,05 * —— = ± 1,06 %
naměřená hodnota 1,78
……………. ٪
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
……………. ٪
Výsledná absolutní chyba:
naměřená hodnota hodnota rozsahu
ΔU = ————————— * δ1 + ————————— * δ2 =
100 100
1,78 20
= ——— * 0,5 + —— * 0,05 = 0,0089 + 0,01 = ± 18,9 mV
100 100
Výsledek = chyba je podstatně větší - rozsah nebyl zvolený správně a přesnost přístroje nebyla efektivně využita - na displeji je 1. digitneobsazen. TAKŽE …..
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Zadání: MR = 2 V --- 3 a ½ místný displej - zobrazí max. 19,99 V
MH = 1,778 V
1 D = ±0,5% of rdg ±1 digit
Doplněné vzorce:
δ1 = +/- 0,5 %
počet digitů posledního místa 1
δ2 = ———————————— * 100 = —— * 100 = ±0,05%
maximální počet digitů 1999
……………. ٪
Digitální měřicí přístrojPříklad
……………. ٪
Celková relativní chyba rozsahu:
δ = δ1 + δ2 = 0,5 + 0,05 = ± 0,55 % ….. zatím je to stejné
Pro naměřenou hodnotu je relativní chyba:
hodnota rozsahu 2
δ = δ1 + δ2 * ———————— = 0,5 + 0,05 * —— = ± 0,556 %
naměřená hodnota 1,778
……………. ٪
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
……………. ٪
Výsledná absolutní chyba:
naměřená hodnota hodnota rozsahu
ΔU = ————————— * δ1 + ————————— * δ2 =
100 100
1,778 2
= ——— * 0,5 + —— * 0,05 = 0,0089 + 0,001 = ± 9,9 mV
100 100
Výsledek = vhodná volba měřicího rozsahu je pro přesné měření velmi důležitá – chyba je cca poloviční
Digitální měřicí přístrojPříklad
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Základní zásady používání měřících přístrojů
Před zahájením měření musí být na přístroji nastaven správný (od-
povídající) měřící rozsah – pokud není známa ani přibližně možná
reálná hodnota měřené veličiny (respektive její nejmenší a největší
hodnota) , vždy nastavíme rozsah největší (pro nejvyšší hodnoty).
Jinak snadno dojde k přetížení přístroje, případně k jeho poškození
(obvykle nevratnému).
Při volbě rozsahu vždy začínáme u nejvyššího možného !!! ale
měříme až na nejnižším možném.
Měřená veličina nebo přesněji obvod, musí být ke vstupním (měři-
cím) svorkám připojen správně, zejména s ohledem na polaritu.
CHYBY
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Základní zásady používání měřících přístrojů
Měřící přístroj by měl být připojen pouze po dobu nezbytnou ke
správnému změření (odečtu hodnoty) dané veličiny.
Výjimkou jsou trvale zapojená měřidla např. v technologických
procesech, ve špatně dostupných měřicích místech pokud se měření
opakují, u složitých zapojení, atp.
Výběr vhodného přístroje musí proběhnout před měřením a musí
mimo jiné obsahovat i posouzení, zda přístroj svou konstrukcí či
svými vlastnostmi neovlivní měřenou hodnotu.
CHYBY
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Základní zásady používání měřících přístrojů
Měřicí přístroj musí při měření zaujímat pro něj předepsanou polohu
(vodorovně, svisle, šikmo, atp.) – viz jeho technické parametry nebo
příslušná značka uvedená přímo na stupnici přístroje .
Nedodržení polohy má (může mít) za následek naměření nespráv-
ných údajů (na první pohled od správných k nerozeznání).
CHYBY
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
Trochu literárních odkazů
Vybíral, Bohumil: ZPRACOVÁNÍ DAT FYZIKÁLNÍCH
MĚŘENÍ - Studijní text Univerzity Hradec Králové – web:
http://fyzikalniolympiada.cz/texty/mereni.pdf
Chyba při měření digitálními přístroji
http://www.edunet.souepl.cz/kulhanek/OPVK%202012/Chyby%20
mereni/chyby%20digitalnich%20pristroju.html
Koupý, Leoš: Vyjádření přesnosti měření a výpočet chyby –
http://elektrika.cz/data/clanky/vyjadreni-presnosti-mereni-a-
vypocet-chyby
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
… a to by bylo
k tomuto tématu
vše……….
T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY
© VR - ZS 2015/2016
☺
☺
© VR - ZS
2014/2016
T- MaR
CHYBY – 2 – cv