Дискретность измерения что это

Дискретность и погрешность весов

Возможность измерения веса предметов появилась у человека после изобретения специальных технологий и определения различных показателей меры измеряемой массы.

Однако определить абсолютную массу предмета остается невозможным, даже с изобретением сверхчувствительных измерительных приборов. Поэтому человечество ввело понятие “точности измерения”, которое находится в непосредственной зависимости от таких факторов проводимого измерения, как погрешность и дискретность. Многие потребители ошибочно считают, что данные показатели тождественны, однако в зависимости от модели весов они могут реализовываться по разному принципу.

Показатель дискретности

В электронных конструкциях весов дискретность связана непосредственно с применяемым делением взвешивания и отображающимся на дисплее показателем массы.

К примеру, если на весы с дискретностью в 2 грамма установить гирю в 3 кг, то отображаемый на информационном дисплее результат будет соответствовать 3 кг. Если же вы на чашу добавите груз в 1,5 грамма, то весы продемонстрируют вам результат взвешивания в 3 кг и 2 грамма, что и связано с дискретностью оборудования.

Погрешность взвешивания

Для весов любого типа идеальным считается сочетание показателей дискретности и предельно допустимой погрешности, которые равны между собой, то есть d=е. Показатели соотношения можно обнаружить на каждых весах в области, где указан заводской номер измерительного устройства.

Каждый класс точности оборудования для определения массы должен соответствовать определенным стандартам ГОСТ, которые имеют четкие значения соотношения между ценой поверочного деления и дискретностью устройства. Все данные про показатели этих характеристик обязательно указываются в прилагающихся к весам метрологических сертификатах.

При покупке лабораторных весов вы можете обнаружить указание данных показателей в эксплуатационной инструкции, которая поставляется потребителю в комплекте с измерительным оборудованием.

Большинство современных моделей измерительных устройств оснащаются режимом многодиапазонных измерений, что позволяет повысить точность производимых измерений для определения массы исследуемых образцов. При использовании данного режима измерения общее значение диапазона допустимых пределов взвешиваний условно подразделяется на несколько отдельных категорий.

Источник

Базовые метрологические понятия о весах

Дискретность:

Пример: Например, если дисплей весов показывает вес 1 кг, то при добавлении груза весом 3 г показания будут равны 1,005 кг, т.е. будут меняться с дискретностью d = 5 г. Многие ошибочно полагают, что эта величина d и является погрешностью измерения веса. Однако это не так.

Погрешность или цена поверочного деления

Наибольший предел взвешивания (НПВ)

НПВ это верхняя граница предела взвешивания. НПВ определяет самую большую массу при взвешивании на весах за один раз.

Наименьший предел взвешивания (НмПВ)

НмПВ Очень важно знать, от какого наименьшего предела взвешивания производитель гарантирует указанную в руководстве по эксплуатации погрешность весов. Знать наименьший предел взвешивания принципиально важно, т.к. весы индицируют вес на дисплее даже в случае, если измеряемый вес меньше НмПВ, однако достоверными эти показания считать нельзя.

Класс точности

С 01.07.2001 г. вступил в действие новый ГОСТ 24104-2001 (взамен ГОСТ 24104-1988). Этот ГОСТ разработан на основе международных рекомендаций OIML и подразделяет весы на 3 класса точности:

Калибровка и поверка

Это процедура регулировки цены деления весов.

Часто путают калибровку с поверкой весов. Поверка осуществляется, как правило, раз в год независимыми метрологическим службами (ЦСМ). Поверку производят с целью определения и подтверждения соответствия весов установленным техническими требованиями (ГОСТов, ТУ )

Бывает так, что потребители «довольствуются» этим и не осуществляют калибровку весов, хотя процедура эта – ежедневная. Более того, чем выше класс точности весов, тем чаще придется их калибровать в течение дня.

Калибровка бывает следующих видов:

Классы гирь

Также как и весы, калибровочные гири делятся на несколько классов. Если подходить упрощенно, то чаще всего для типичных весов, находящихся в современных лабораториях, используются гири:

Разумеется, допускается использование гирь более высокого класса для калибровки весов более низкого класса.

Повторяемость или среднеквадратическое отклонение (СКО)

СКО основано на рассмотрении отклонений значений признака отдельных единиц совокупности от средней арифметической. СКО показывает, насколько в среднем колеблется величина признака у единиц исследуемой совокупности, и выражается в тех же единицах измерения, что и варианты.

Защита весов по IP

Чтобы охарактеризовать допустимые условия эксплуатации конкретного электротехнического оборудования, для него устанавливается т.н. класс защиты IP (International Protect). Он кодируется двухзначным (или трехзначным) числом, каждая из цифр которого указывает (по условленной шкале) степень допустимого внешнего воздействия на данное изделие. Название норматива имеет вид IP XY, где первая цифра X указывает степень защиты от пыли и поражения электрическим током, а вторая Y — от воды.

Источник

Дискретность, погрешность и класс точности лабораторных весов согласно ГОСТ

Несмотря на развитие современных технологий, определить абсолютную массу предмета не представляется возможным, даже с помощью самых чувствительных приборов. Поэтому специалисты ввели понятие точности измерения, которая напрямую зависит от погрешности и дискретности измерений.

Все весовое оборудование, используемое в лаборатории, делится на 3 класса точности в соответствии с ГОСТ OIML R 1 2011.

Основными характеристиками являются пределы взвешивания (наименьший и наибольший), точность измерений, дискретность и погрешность измерения веса. Они указываются в сопроводительной документации, спецификациях к оборудованию. По поводу последних 3 параметров у неопытных пользователей часто возникают вопросы.

В статье ниже мы рассмотрим основные государственные стандарты, классификацию весового оборудование, важнейшие технические характеристики весов и их отражение в стандартах.

Государственные стандарты для лабораторных весов

Следует отметить, что для лабораторных весов действуют стандарты для весов, предназначенных для статического (не динамического) измерения массы в лабораториях и на предприятиях. Эти стандарты не действуют для весов специального назначения, аптекарских, масс-компараторов, а также для весов, измеряющие массу косвенно (не непрямую).

Итак, одним из первых стандартов, закрепляющих требования к лабораторным весам, является устаревший ГОСТ 24104-88 «Весы лабораторные общего назначения и образцовые» от 1988 г.

Далее, уже в РФ, в 2001 г. был принят новый ГОСТ 24104-2001 «Весы лабораторные», в котором стандарты для лабораторных весов были существенно изменены, а разделение оборудования на весы общего назначения и т.н. образцовые было убрано в принципе. В связи с этим, существенные изменения претерпели классы точности весов:

Также были внесены следующие изменения:

Срок действия данного ГОСТ закончился в 2010 г., и далее он был заменен на международный стандарт на весы ГОСТ OIML R 1 2011. Он не содержит существенных технических нововведений, был создан для соответствия мировым (международным) стандартам. Это стало важной вехой для производителей, поставляющих весовое оборудование на экспорт.

Пределы взвешивания

Эта характеристика, которая вызывает наименьшее количество вопросов у потребителя.

Верхний (наибольший) предел взвешивания (НПВ, Max) – это максимальное значение нагрузки (навески), которое может быть отображено на дисплее весов. Если масса образца больше этого значения, то результаты измерений не будут точными.

Нижний (наименьший) предел взвешивания (НмПВ, Min) – это величина массы, ниже которой погрешность измерений будет чрезмерной. Иными словами, дисплей весов не покажет никаких значений.

Нельзя путать НПВ с предельной нагрузкой (Lim). Если масса образца будет больше НПВ, то результат измерений не будет точным. А если масса больше Lim, то прибор сломается.

Дискретность (цена деления)

Дискретность – свойство измерений, обратное непрерывности. Это показатель, изменяющийся между 2 соседним делениями весоизмерительного оборудования (стабильными состояниями). Отсюда название – цена деления (обозначается «d»).

Цена деления – одна из ключевых характеристик стандартов для лабораторных весов. Чем она меньше, тем выше точность весоизмерения. К примеру, если на весы с дискретностью 5 г поставить гирю 3 кг, то на дисплее будет результат 3 кг. Если далее на платформу добавить груз 3.5г, то весы покажут результат взвешивания 3 кг и 5 г. Это вызвано дискретностью оборудования.

Цена поверочного деления (предельно допустимая погрешность)

Это расчетная величина, обозначаемая «e». Она не имеет физического воплощения в оборудовании, однако является важной, т.к. на ее основе определяется класс точности весов и проводится их поверка. Расчет цены поверочного деления производится следующим образом:

Класс точности весов

Согласно действующему ГОСТ OIML R-1-2011, класс точности весов определяется исходя из значения поверочного интервала «e», числа поверочных интервалов «n», значения минимальной нагрузки «Min» (НмПВ).

Требования к лабораторным весам (весам для исследований) как правило, подразумевают под собой I «Специальный» или II «Высокий» класс точности. Также они широко применяются в медицинской, химической, фармацевтической отрасли.

Весы III класса (как правило, порционные, общего назначения) более востребованы в торговле, на предприятиях общественного питания и т.д.

Погрешность весов

Для расчета фактической погрешности весов следует использовать предельно допустимую погрешность весов, а также класс точности.

Даже у самых точных весов (I специального класса) есть погрешность, измеряемая в долях мг. Стандартизация погрешности позволяет преследовать следующие уели:

Большой спектр оборудования является многодиапазонными весами, что позволяет увеличить точность (уменьшить погрешность) проводимых измерений. В этом случае характеристики каждого диапазона взвешивания рассматриваются отдельно.

Надеемся, данные материалы по стандартам для лабораторных весов помогут Вам сделать оптимальный выбор измерительного оборудования.

Источник

Точность весов. Дискретность и погрешность весов

То, что почти каждый окружающий нас предмет имеет определённую массу, было известно человечеству с глубокой древности. Однако выяснить точный вес того или иного предмета стало возможным только после изобретения весов. Но выяснить массу предмета с абсолютной точностью невозможно даже при использовании сверхчувствительных весов. Параметры и точность измерения веса предметов зависит от двух факторов: погрешности и дискретности. В зависимости от типа и модификации весов, дискретность и погрешность проявляют себя по-разному.

Дискретность: что это и зачем она нужна

Дискретность — это значение, которое меняется между несколькими стабильными состояниями. Если речь идёт об электронных весах, то дискретность связана с шагом взвешивания и отображения массы на соответствующем дисплее. К примеру, показатель дискретности электронных весов составляет 5 граммов. Если на них положить гирю, массой 1 килограмм и гирю, массой 3 грамма, то на дисплее отобразится значение массы 1, 005 (а не 1 003, как предполагалось). Это происходит потому, что дискретность весов составляет не 3, а 5.

Погрешность: что это такое

Все марки и модели весов обладают так называемой предельно допустимой погрешностью, то есть, отклонением в точности измерений. Заводы-изготовители весового оборудования обязательно должны указывать предельно допустимую погрешность весов в технической документации к своей продукции. Среди профессионалов погрешность весов обозначается термином «цена поверочного деления».

Весовое оборудование с идеальными техническими и эксплуатационными характеристиками, обладает одинаковыми показателями дискретности и предельно допустимой погрешности в измерениях. Обычно соотношение дискретности и погрешности весов указывается рядом с заводским номером оборудования.

В некоторых случаях показатели дискретности и предельно допустимой погрешности могут разниться. Данные о соотношении этих величин также обязательно должны быть указаны в технической документации, а также на заводском шильдике, на котором значится серийный номер и марка весов.

Для максимальной точности измерения массы (особенно небольших предметов) некоторые модели весового оборудования оснащены многодиапазонным режимом измерений. При этом каждый диапазон взвешивания имеет свои определённые показатели соотношения дискретности и предельно допустимой погрешности.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Дискретность измерения может привести к значительным дополнительным запаздываниям и снижению динамической точности регулирования. Чтобы уменьшить нежелательное влияние задержки измерения, используют модель связи качества продукта с переменными, которые измеряют непрерывно. Эта модель может быть достаточно простой; коэффициенты модели уточняют, сравнивая рассчитанное по ней и найденное в результате очередного анализа значение качественного параметра ( алгоритмы такого уточнения изложены в разд. Таким образом, одним из рациональных способов регулирования качества является регулирование по косвенному вычисляемому показателю с уточнением алгоритма его расчета по данным прямых анализов. В промежутках между измерениями показатель качества продукта может быть рассчитан экстраполяцией ранее измеренных значений. [2]

Дискретность измерения времени простоя 1 мин. [3]

Погрешность дискретности измерения временного интервала характерна для всех цифровых приборов. [4]

Для обеспечения дискретности измерения уровня в танках в 1 см при общей глубине до 30 м применен четырехразрядный десятичный код. Для повышения компактности преобразователя и удобства пневматической коммутации барабаны 5 имеют параллельно расположенные оси 6 и зацепления в одной плоскости. [6]

Постоянство выходной частоты устраняет зависимость погрешности измерения, вызванной дискретностью измерения ( счета), от частоты входных сигналов. В каждом канале осуществляется двойное преобразование частоты. [11]

Формула (4.21) приводит к выводу, что максимальное значение относительной погрешности дискретности измерения частоты изложенным вариантом метода дискретного счета не зависит от значения измеряемой частоты и, следовательно, постоянно во всем диапазоне измерения. [12]

Программное обеспечение высокого уровня АМТ-06 и АМТ-07 позволяет: программировать задержку на включение режима измерения и дискретность измерения в зависимости от характера предполагаемого исследования; обрабатывать результаты поинтервальных замеров давления с последующим представлением распределения давления, плотности и температуры скважинной жидкости по стволу скважины; обрабатывать кривые восстановления ( падения) давления с последующей оценкой гидродинамических характеристик пластов и скважин. [13]

В табл. 2.1 приведены характеристики режимов измерения и количество загораний светодиода, определяющее тот или иной режим. В графе Дискретность измерений указано количество пар значений давления и температуры и время, затраченное на их получение. Например, в режиме 2 в течение 54 часов в память манотермометра сначала записывается 4096 пар значений давления и температуры, измеренных через 16 секунд, а затем 4096 пар значений, измеренных через 32 секунды. [14]

Источник