Elektronika va avtomatika

O'lchov xatosi tushunchasi

O'lchovlarni qo'llash amaliyotida ularning aniqligi juda muhim ko'rsatkichga aylanadi, bu o'lchov natijalarining qandaydir haqiqiy qiymatga yaqinlik darajasi bo'lib, o'lchash operatsiyalarini sifat jihatidan taqqoslash uchun ishlatiladi. Va miqdoriy baholash sifatida, qoida tariqasida, o'lchov xatosi ishlatiladi. Bundan tashqari, xato qanchalik kichik bo'lsa, aniqlik shunchalik yuqori bo'ladi.
Xatolar nazariyasi qonuniga ko'ra, agar natijaning aniqligini (chiqarilgan tizimli xato bilan) 2 marta oshirish kerak bo'lsa, u holda o'lchovlar sonini 4 marta oshirish kerak; agar aniqlikni 3 baravar oshirish talab etilsa, u holda o'lchovlar soni 9 marta ko'paytiriladi va hokazo.
O'lchov xatosini baholash jarayoni o'lchovlarning bir xilligini ta'minlashning eng muhim tadbirlaridan biri hisoblanadi. Tabiiyki, o'lchov aniqligiga ta'sir qiluvchi juda ko'p omillar mavjud. Binobarin, o'lchov xatolarining har qanday tasnifi o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi, chunki ko'pincha o'lchash jarayonining shartlariga qarab, xatolar turli guruhlarda paydo bo'lishi mumkin.
O'lchov xatosi - o'lchov natijasining o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymatidan og'ishi. Xato qanchalik kichik bo'lsa, aniqlik shunchalik yuqori bo'ladi.
2. Ob'ekt modellari va o'lchash xatolari
O'lchovlarning vazifasi haqiqiy o'lchov ob'ektining tegishli xususiyatlarini tavsiflovchi jismoniy miqdorning qiymatlarini olishdir. Biroq, o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymati bizga noma'lum bo'lganligi sababli, savol tug'iladi - keyin nimani o'lchashimiz kerak? Bu savolga javob berish uchun o'lchov ob'ektining ma'lum bir ideallashtirilgan tasviri kiritiladi - mos keladigan parametrlari o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymati sifatida eng yaxshi ifodalanishi mumkin bo'lgan o'lchov ob'ektining modeli.
Haqiqiy o'lchov ob'ektining modeli odatda uning mavhumligining bir qismidir va uning ta'rifi mantiqiy, fizik va matematik tasvirlar asosida shakllanadi.
Misol tariqasida, adabiyotda tez-tez ko'rib chiqiladigan eng oddiy o'lchov muammosining echimini ko'rib chiqaylik - disk diametrini aniqlash. Haqiqiy o'lchov ob'ekti - disk, uning matematik modeli - doira bilan ifodalanadi. Bu doiraning diametri haqiqiy diskning xususiyatini ideal tarzda aks ettiradi, deb taxmin qiladi, biz uning diametri deb ataymiz. Ta'rifga ko'ra, doira diametri barcha yo'nalishlarda bir xil bo'ladi, shuning uchun bizning modelimiz haqiqiy ob'ektga (disk) mos kelishini tekshirish uchun diskni bir necha yo'nalishda o'lchashimiz kerak.
Olingan o'lchov natijalaridan ikkita xulosa chiqarish mumkin.
Agar o'lchangan qiymatlarning tarqalishi, ya'ni o'lchov natijalari o'rtasidagi farq o'lchov topshirig'ida ko'rsatilgan disk diametrining o'lchash xatosidan oshmasa, olingan qiymatlardan har qandayini o'lchash natijasi sifatida qabul qilish mumkin.
Agar o'lchov natijalari o'rtasidagi farq belgilangan o'lchov xatosidan oshsa, demak, bu qabul qilingan model ushbu o'lchov vazifasi uchun mos emas va o'lchov ob'ektining yangi modelini joriy etish zarur. Bunday model, masalan, diametri eng katta o'lchangan qiymatga (aylana aylanasi) teng bo'lgan doira bo'lishi mumkin.
Yana bir misol - xonaning maydonini o'lchash. Xonaning zaminini to'rtburchaklar shaklida ifodalash, uning maydonini xonaning uzunligi va kengligining mahsuloti sifatida topish mumkin. Ammo xonaning kengligi uning uzunligi bo'ylab bir xil emasligi aniqlansa, unda boshqa modelni qabul qilish kerak - masalan, xonaning zaminini trapezoid shaklida tasavvur qiling va maydonni aniqlang. turli formula.
O'lchov modeliga o'xshab, o'lchov xatosi modeli tushunchasi ham kiritilgan . Masalan, xatolarning kelib chiqishi, xossalari, ifodalanish usullari va boshqalarga ko'ra bo'linishi. Shunday qilib, ehtimollik modellari ko'pincha tasodifiy xatolarni ifodalash uchun ishlatiladi. Bunday holda, tasodifiy xato bitta qiymat bilan emas, balki ma'lum bir ehtimollik bilan joylashishi mumkin bo'lgan qiymatlar diapazoni bilan tavsiflanadi.
Tanlangan xato modeli uchun uni taqsimlash qonunlari va xatolik ko'rsatkichlari bo'lgan ushbu taqsimotlarning parametrlari, shuningdek o'lchov natijalari asosida ushbu parametrlarni baholashning statistik usullari belgilanadi.
3. O'lchov xatosi manbalari
O'lchov natijasining xatosi ko'plab komponentlarga ega, ularning har biri turli omillar va manbalarga bog'liq. Xatolarni tahlil qilish va baholashga odatiy yondashuv ushbu komponentlarni ajratish, ularni alohida o'rganish va qabul qilingan qoidalarga muvofiq umumlashtirishdan iborat. Xatoning barcha tarkibiy qismlarining miqdoriy parametrlarini aniqlab, ularni yig'ish usullarini bilib, o'lchov natijasining xatosini to'g'ri baholash va iloji bo'lsa, tuzatishlar kiritish orqali tuzatish mumkin.
Quyida o'lchov xatolarining ba'zi manbalari keltirilgan:
- o'lchov ob'ektining uning qabul qilingan modeliga to'liq mos kelmasligi;
- o'lchangan qiymatni to'liq bilmaslik;
- atrof-muhit sharoitlarining o'lchovga ta'sirini to'liq bilmaslik;
- atrof-muhit parametrlarini nomukammal o'lchash;
qurilmaning yakuniy ruxsati yoki uning sezgirlik chegarasi;
- miqdor birligi qiymatini etalonlardan ishchi o'lchov vositalariga o'tkazishda noaniqlik;
– o‘lchov natijalarini qayta ishlash algoritmida qo‘llaniladigan konstantalar va boshqa parametrlarni noto‘g‘ri bilish;
– o‘lchash usulida amalga oshirilgan taxminlar va taxminlar;
– o‘lchash vaqtida operatorning subyektiv xatosi;
- bir xil sharoitlarda o'lchangan qiymatni takroriy kuzatishlardagi o'zgarishlar va boshqalar.
O'lchov xatolarining paydo bo'lishining yuqoridagi va boshqa sabablarini guruhlash, ularni o'lchash usuli, o'lchash asboblari (asboblari) va o'lchovlarni o'tkazuvchi operatorning xatolariga bo'lish mumkin. Ushbu o'lchov komponentlarining har birining nomukammalligi o'lchov xatosiga yordam beradi. Shuning uchun, umuman olganda, xatoni quyidagi formula bilan ifodalash mumkin:

bu yerda ∆m – uslubiy xato (usul xatosi); ∆i - instrumental xato (o'lchov vositalarining xatosi); ∆l - shaxsiy (sub'ektiv) xato.
Uslubiy xatolik qo'llanilgan o'lchov usulining kamchiliklari tufayli yuzaga keladi. Ko'pincha, bu o'lchangan miqdorlar o'rtasidagi empirik munosabatlardan yoki ushbu o'lchash usulida ishlatiladigan asboblarda dizaynni soddalashtirishdan foydalanganda turli xil taxminlarning natijasidir.
Subyektiv xatolik operatorlarning diqqatlilik, diqqatni jamlash, tezkor javob berish va professional tayyorgarlik darajasi kabi individual xususiyatlari bilan bog'liq. Bunday xatolar o'lchovlar paytida qo'l mehnatining katta qismi bilan tez-tez uchraydi va avtomatlashtirilgan o'lchov vositalaridan foydalanganda deyarli yo'q.