Погрешность, точность - термины и определения

Погрешность

Погрешность - это разница между показаниями средства измерений (далее – Ризм) и

истинным значением измеряемой им величины (далее – давления). Поскольку

истинное значение нам не известно, используется действительное значение

измеряемой величины Xд (далее – Рд).

Абсолютная погрешность (Δ) – разница между измеренной датчиком
величиной давления Ризм и действительным значением давления Рд.

Вычисляется по формуле: 

Абсолютная погрешность выражается в тех же единицах измерения, что и
измеряемая величина давления (МПа, кПа и т.п.), а также может принимать
как положительные, так и отрицательные значения.

Абсолютная погрешность используется при измерении в процессе
разработки, в производственном цикле и при проведении поверки.

Относительная погрешность (δ) – это отношение абсолютной погрешности
измерения Δ к действительному значению давления Рд.

Относительная погрешность вычисляется по формуле:

Относительная погрешность выражается в процентах, либо является
безразмерной величиной, а также может принимать как положительные, так
и отрицательные значения.

Приведенная погрешность (γ) – это отношение абсолютной погрешности
измерения Δ к нормирующему значению давления Рн.

Приведенная погрешность вычисляется по формуле:

Приведенная погрешность выражается в процентах, либо является
безразмерной величиной, а также может принимать как положительные, так
и отрицательные значения.

Расчет приведенной погрешности для датчиков с цифровым выходным сигналом вычисляется по формуле:

Расчет приведенной погрешности для датчиков с выходным сигналом 4-20 мА на измерительной мере 50 Ом вычисляется по следующей формуле:

Пределы допускаемой погрешности - нижняя и верхняя границы интервала, за
которые не должна выходить погрешность.

Основная погрешность – погрешность датчика в нормальных условиях эксплуатации
(при нормальных значениях влияющих величин), которые определены в ТУ.

Дополнительная погрешность – составляющая погрешности датчика, возникающая
дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из
влияющих величин от нормального ее значения или ее выхода за пределы
нормальной области значений.

• Расчет дополнительной температурной погрешности вычисляется по следующей формуле:
  

Δп, δп, γп - пределы допускаемых абсолютной, относительной и приведенной
погрешностей при эксплуатации, установленные для измеряемой величины давления
в зависимости от класса точности и количества поддиапазонов датчика.

В нашей практике нижняя и верхняя границы пределов погрешности равны
по модулю и имеют разный знак. Например, γп = ±0,5%.
Для наших датчиков законодательно, в документации устанавливается γп.
Параметр Δп используется при разработке и в производственном цикле.

Абсолютное значение отношения контрольного допуска к пределу допускаемой
основной погрешности γк – коэффициент допуска к предельной приведенной
погрешности γп в каждой точке измерения при проведении поверки,
соответствующий установленному уровню вероятности ошибочного признания
годным любого в действительности дефектного датчика.

Данный технологический запас необходимо учитывать в установке
критериев точности характеризации и ПСИ.

Давление

Измеренное значение давления Ризм - показания датчика при измерении давления.

Действительное значение давления Рд - максимально близкое к истинному значению
давление, полученное экспериментально с помощью измерения эталонным
прибором или сгенерированное калибратором высокого класса точности.

Нормирующее значение Рн - принятое значение измеряемой величины, постоянное
во всем диапазоне или в поддиапазоне измерений. В нашем случае

•  Рн = |ВПИ| диапазона или поддиапазона для датчиков избыточного, абсолютного,
  ... и дифференциального давления.
• Рн = |НПИ| + |ВПИ| для датчиков давления – разряжения.

Класс точности

Класс точности – обобщённая характеристика датчика, определяемая пределами

допускаемых основной и дополнительных погрешностей в рабочих диапазонах,
влияющих на точность измерения величин (напр., температура, напряжение питания,
наклон и т. д.). Дает информацию о возможной ошибке, но одновременно с этим не является непосредственным показателем погрешности измерений, выполняемых
датчиком.

Диапазоны и пределы

Диапазон измерений - область значений давления, в пределах которой нормированы
пределы допускаемой погрешности датчика.

Поддиапазон измерений - диапазон измерений датчика может быть разбит на
несколько измерительных поддиапазонов, для каждого из которых определяются
свои НПИ и ВПИ и может быть определена своя погрешность.
В нашем случае это многопредельные датчики давления.

Верхний предел измерений ВПИ - значение величины давления, ограничивающее
диапазон или поддиапазон (для многопредельных датчиков) измерений сверху.

Нижний предел измерений НПИ - значение величины давления, ограничивающее
диапазон или поддиапазон измерений снизу.