Методы повышения точности измерений

Повысить точность измерения можно, прибегая к следующим методам:

• • замене средств измерений более точными;
• • использованию более точной формулы измерений;
• • структурной информационной избыточности — тестовым методам;
• • функциональной информационной избыточности.

Самый простой метод повышения точности измерения —.

замена менее точного СИ более точным. Но этот прием не всегда возможен в силу той или иной конкретной ситуации. Например, под рукой может отсутствовать более точное СИ или приобретение более точного СИ невозможно по экономическим соображениям (более точное СИ, как правило, более дорогое) и т. д.

Поэтому чаще используют второй метод.

Повышение точности формулы измерений на этапе планирования

Составляющие погрешности измерений, обусловленные отличием номинальной формулы измерений от действительной, могут быть уменьшены применением более совершенного алгоритма измерений.

Пример 1.

При измерении диаметра вала с помощью микрометра измеряют расстояние а, т. е. номинальная формула измерений имеет вид d = а.

При этом возникает составляющая погрешности измерения, обусловленная некруглостью вала (рис. 5.1, а).

Рис. 5.1. Схемы измерения диаметра вала.

Составляющую погрешности можно уменьшить, если в методике измерений предусмотреть п измерений, перед каждым из которых вал поворачивают на угол 360°/п, измеряя таким образом п расстояний: а у а.2, …, а_п между рабочими поверхностями микрометра, а за искомый диаметр принимают наибольшее из этих расстояний (рис. 5.1, б).

Уточненная номинальная формула измерений:

Дальнейшее повышение точности измерения возможно, если найти среднее арифметическое результатов п измерений, дисперсия которого в п раз меньше дисперсии любого единичного измерения. Формула измерений в этом случае будет иметь вид

Пример 2.

Записать формулу измерения (ФИ) температуры в комнате с помощью одного градусника и уточненную формулу измерения с помощью п градусников.

Для одной точки пространства комнаты и одного градусника ФИ имеет вид t = t, для к точек и одного градусника.

Для к точек, i моментов времени и одного градусника