Təsadüfi
xətaların
normal
qanun
üzrə
paylanması zamanı onların cəmləşdirilməsi. Hesab edək
ki, ölçmənin yekun xətası n ədəd normal paylanma
qanununa malik təsadüfi tərkib hissələrindən ibarətdir,
с
i
i
im
−
−
±
δ
təsadüfi hissənin etibarlılıq intervalının
sərhədləridir.
Xətanın hər bir tərkib hissəsi üçün etibarlılıq
ehtimalının intervalını etibarlılıq bilərək, onlardan hər
birinin orta kvadratik meyillənməsini aşağıdakı düsturla
tapmaq olar:
,
pi
im
i
z
σ
σ
=
(2.30)
burada Z
pi
- normal paylanma üçün cədvəldən götürülmüş və
P
i
etibarlılıq ehtimalına uyğun əmsaldır.
Ə
gər bütün tərkib hissələri üçün etibarlılıq ehtimalı
eynidirsə və P-yə bərabərdirsə, onda (2.29) və (2.30)
ifadələrindən istifadə edərək alırıq:
•
bir-birindən asılı olan tərkib hissələri üçün (r
ij
bərabərdir + 1
və ya -1) –
,
2
1
1
1
2
1
p
n
i
im
i
n
i
j
n
i
n
i
i
i
Е
z
∑
∑
∑
∑
=
=
=
=
±
=
±
=
±
=
δ
σ
σ
σ
σ
σ
(2.31)
burada işarə “
±
” göstərir ki, müsbət korrelyasiyalı
tərkib hissələri üçün
i
σ
və
im
δ
-in qiymətlərini “+” işarəsi
71
ilə, mənfi korrelyasiyalı tərkib hissələri üçün isə “-” işarəsi
ilə götürmək lazımdır;
•
bir-birindən asılı olmayan tərkib hissələri üçün (r
ij
=0) –
.
1
2
1
2
p
n
i
im
n
i
i
Е
z
∑
∑
=
=
=
=
δ
σ
σ
(2.32)
Normal paylanma qanununa malik olan tərkib
hissələrini cəmləşdirəndə yekun xəta da normal qanuna
malik olacaqdır. Ona görə də yekun xətanın etibarlılıq
intervalı P etibarlılıq ehtimalı ilə yazıla bilər:
..
Σ
Σ
Ζ
±
=
σ
δ
p
(2.33)
(2.31) və (2.32) düsturlarını nəzərə alaraq (2.33) ifadəsini
aşağıdakı formada yazmaq olar:
•
bir-birindən asılı olan tərkib hissələri üçün –
∑
=
Σ
±
±
=
n
i
im
1
;
δ
δ
(2.34)
•
bir-birindən asılı olmayan tərkib hissələri üçün –
.
1
2
∑
=
Σ
±
=
n
i
im
δ
δ
(2.35)
Ə
gər (2.34) ifadəsində bütün tərkib hissələri müsbət
korrelyasiyaya malikdirsə, onda
∑
=
Σ
±
=
n
i
im
1
δ
δ
(2.36)
ifadə (2.36) üzrə xətaların toplanmasına cəbri toplama, ifadə
(2.35) üzrə toplanmasına isə həndəsi toplama deyilir.
Korrelyasiya əmsallarının həqiqi qiymətləri mütləq
qiymətlərə görə sıfırdan vahidə qədər hüdudlarda ola bilər.
Ona görə də cəbri toplama adətən cəm xətanın yüksəldilmiş
qiymətini verir.
Ə
gər xətaların toplanan tərkib hissələrinin hədd
qiymətləri məlumdursa, onda yekun xətanın hədd qiymətini
tərkib hissələrinin hədd qiymətlərinin cəbri toplanması yolu
ilə tapırlar.
72
Normal qanundan fə rqlə nə n paylanma qanunu
zamanı tə sadüfi xə taların cə mlə nmə si. Bu halda cəm
xətanın tapılmasında çətinlik ondan ibarətdir ki, onun
paylanma qanunu tərkib hissələrinin paylanma qanunlarının
konkret növlərindən və xarakteristikalarından asılıdır.
Məsələn, eyni dispersiyalı bərabərölçülü paylanma qanun-
larına malik iki qeyri-asılı təsadüfi xətaları toplayan zaman
yekun xəta üçbucaq qanunu üzrə paylanacaqdır. Əgər bu
eyniölçülü qanunlar müxtəlif dispersiyalara malikdirsə, onda
yekun xəta trapesioidal qanun üzrə paylanacaqdır. Ona görə
də yekun xətanın etibarlılıq intervalını müəyyən etmək üçün
hər bir konkret halda etibarlılıq nəzəriyyəsi metodları ilə
yekun xətanın paylanma qanununu tapmaq lazımdır.
Yekun xətanın paylanma qanununu bilərək, bu
xətanın etibarlılıq intervalını (2.33) - ə analoji olan ifadə ilə
tapmaq olar:
,
Σ
Ρ
Σ
Σ
Κ
±
=
σ
δ
burada
−
Κ
Ρ
Σ
yekun xətanın P etibarlılıq ehtimalı ilə paylan-
ma qanunundan asılı olan əmsaldır.
Yekun xətanın paylanma qanununu bilmədən də cəm
xətanın etibarlılıq intervalını təxmini üsullarla təyin etmək
mümkündür.
Birinci üsul mərkəzi hədd teoreminə əsaslanır: əgər
cəmlənən qeyri-asılı tərkib hissələrinin sayı kifayət qədər
çoxdursa (praktiki n
5
≥
olduqda), onda yekun xətanın
paylanma qanunu normal qanuna yaxındır və
Ρ
Σ
Κ əmsalı
kimi Z
p
–ni qəbul etmək olar.
Ikinci üsul eksperimental tədqiqata əsaslanır. Bu
tədqiqat göstərir ki, simmetrik paylanma qanununa malik
qeyri-asılı tərkib hissələrini toplayan zaman
Ρ
Σ
Κ əmsalının
təxmini qiymətlərindən istifadə etmək olar:
•
P=0,90 etibarlılıq ehtimalında əmsal
6
,
1
90
,
0
=
Κ
Σ
olur;
•
P=0,95 etibarlılıq ehtimalında əmsal
8
,
1
95
,
0
=
Κ
Σ
olur.
73
Burada
Σ
δ
–nin təyinində xəta
%
10
±
- dən çox olmur.
74
Fəsil 3
ÖLÇMƏ VASİ TƏ LƏ Rİ VƏ ONLARIN METROLOJİ
XARAKTERİ STİ KALARI
3.1.Ölçmə vasitə lə rinin sinifləş dirilmə si
Ölçmə proseduru xüsusi texniki vasitələrin köməyi
ilə həyata keçirilir ki, onlara da ölçmə vasitələri deyilir.
Ölçmə vasitəsi (ÖV) bu və ya digər formada ölçülən
və ya təzələnən kəmiyyətin ölçü ilə müqayisə olunma
prosedurunu həyata keçirir.
Funksional təyinatına görə ölçmə vasitələri fiziki
kəmiyyətlərin qiymətləri haqqında informasiya yaradan
siqnalların (göstəricilərin) yaradılması və ya verilmiş ölçülü
fiziki kəmiyyətlərin təzələnməsi üçündür.
Ölçmə
vasitələrinin
zəruri
və
fərqləndirici
xüsusiyyəti müəyyən edilmiş (normalaşdırılmış) metroloji
xarakteristikaların olmasıdır.
Ölçmə vasitələrinin metroloji xarakteristikası
-
ölçmələrin nəticəsinə və onun xətasına təsir edən ölçmə
vasitələrinin xassələrindən birinin xarakteristikasıdır.
Buradan aydındır ki, texniki vasitədə realizə olunan hər
hansı operator (funksional asılılıq) mövcuddur. Bu operator
bir mənalı surətdə bu ölçmə vasitəsinin çıxış siqnalını
ölçülən kəmiyyətin qiyməti ilə əlaqələndirir. Burada həmin
operatorun texniki təzələnməsinin dəqiqliyi təyin edilir və
bu ölçmə vasitəsinin metroloji xarakteristikalarının
müəyyən edilməsi yolu ilə onun bir sıra xassələri təyin
edilir.
Metroloji xarakteristikalar ölçmə vasitələrinin
xarakteristikalarının xüsusi qrupuna ayrılmışdır. Onlara
ölçmə həddləri, dəqiqlik sinfi, tezliyin işçi zolağı və s.
aiddir.
Qeyri-metroloji
(texniki)
xarakteristikalara
qidalanma mənbəyindən istifadə olunan güc, elektron
osilloqrafın ekranının ölçüsü və rəngi və digərləri aiddir.
75
Ölçmənin
nəticələrini
qiymətləndirən
zaman
bu
xarakteristikalar təyinedici deyildirlər.
Ölçmə vasitələri öz strukturunda ümumi halda ölçmə
modellərini və köməkçi qurğuları özündə birləşdirir ki, onlar
da birlikdə ölçü zəncirini yaradır. Bu zəncir ölçmə
informasiya siqnallarının lazımi formada dəyişdirilməsini
həyata keçirir.
Külli
miqdarda
müxtəlif
ölçmə
vasitələri
mövcuddur. Ölçmələrin vəhdətinin təmin olunması
sistemindəki roluna görə ölçmə vasitələrini aşağıdakılara
bölürlər:
•
nümunəvi (etalonlar);
•
işçi.
Nümunəvi ölçmə vasitəsi metroloji məqsədlər
üçündür: verilmiş ölçülü fiziki kəmiyyətlərin təzələnməsi,
onların saxlanması və işçi ölçmə vasitələrinə ötürülməsi.
Nümunəvi vasitələr nisbətən azsaylıdır, onlarla əsasən
müvafiq elmi-tədqiqat institutlarında məşğul olurlar.
Işçi ölçmə vasitəsi
- vahidin ölçüsünü digər ölçmə
vasitələrinə ötürməklə bağlı olmayan ölçmə vasitəsidir. Işçi
ölçmə vasitələri metroloji məsələlərlə bağlı olmayan elmi
eksperimentlərdə və texniki sınaqlarda geniş istifadə olunur
və ölçmə vasitələrinin əsas parkını təşkil edir.
Funksional vəzifəsindən asılı olaraq işçi ölçmə
vasitələrini qruplara ayırırlar:
ölçülər;
ölçü cihazları;
ölçmə çeviriciləri;
köməkçi ölçmə vasitələri;
ölçmə qurğuları;
ölçmə sistemləri.
Ölçü
- bir və ya bir neçə verilmiş ölçülərə malik
fiziki kəmiyyətlərin təzələnməsi və (və ya) saxlanması üçün
istifadə olunan ölçmə vasitəsidir. Bu ölçülər məlum
vahidlərlə ifadə olunur və lazımi dəqiqliklə məlumdur.
76
Ölçü cihazı
- müəyyən diapazonda ölçülən fiziki
kəmiyyətin qiymətlərinin alınması üçün istifadə olunan
ölçmə vasitəsidir. Ölçü cihazları ölçmə vasitələrinin ən çox
yayılmış növüdür. Bunula əlaqədar olaraq ölçü cihazları
özlərinin budaqlanmış sinfi strukturuna malikdir. Belə ki,
ölçülən kəmiyyətin növünə görə ölçü cihazları ampermetr,
voltmetr, tezlikmetr kimi; çıxış siqnalının növünə görə-
analoqlu və rəqəmli; çıxış siqnalının təqdimolunma
formasına görə - göstərici və qeydedici; konstruktiv
ə
lamətlərinə görə - stasionar və səyyar olurlar. Bütün
kvalifikasiya əlamətlərinə baxmayacayıq, lakin qeyd edək
ki, ölçü cihazları çox mürəkkəb “kvalifikasiya ağacına”
malikdirlər.
Ölçmə çeviricisi
- ölçülən kəmiyyəti digər kəmiyyətə
və ya ölçmə siqnalına çevirən normativ metroloji
xarakteristikalı ölçmə vasitəsidir. Bu çeviricinin göstərişini
müşahidəçi bilavasitə qəbul edə bilmir. Dəyişdirilmə
xarakterinə görə analoqlu, ədədi analoqlu və analoqlu ədədi
çeviriciləri bir-birindən fərqləndirirlər. Ölçmə zəncirindəki
yerinə görə ilkin və aralıq çeviriciləri də fərqləndirirlər.
Miqyaslı və ötürücü çeviriciləri də fərqləndirirlər, məsələn,
ölçmə gücləndiriciləri, gərginliyin diskret bölücüləri,
cərəyanın ölçmə transformatorları və s. Bu, ölçmə
vasitələrinin kifayət qədər yayılmış növüdür.
Bütün ölçmə çeviriciləri iki böyük yarımnövə
bölünür: elektrik kəmiyyətlərini elektrik kəmiyyətə çevirən
ölçmə və qeyri-elektrik kəmiyyətləri elektrik kəmiyyətə
çevirən ölçmə.
Kömə kçi ölçmə vasitə lə ri
- elə ölçmə vasitələridir ki,
onların tətbiqi digər ölçmə vasitələrinə təsir göstərir. Bu
vasitələri təsiredici kəmiyyətin qiymətlərinin verilmiş
hüdudda saxlanmasına nəzarət üçün tətbiq edirlər.
Ölçmə qurğusu
- bir və ya bir neçə fiziki
kəmiyyətlərin ölçülməsi üçün bir yerdə yerləşdirilmiş və
funksional birləşmiş ölçülərin, ölçü cihazlarının, ölçmə
77
çeviricilərinin və digər qurğuların məcmuudur. Bu cür
vasitələrə tipik misal kimi yoxlama qurğularını göstərmək
olar. Bu cür qurğularda cihazların hər hansı tipinin (və ya
tiplərinin) onların kütləvi istehsalı zamanı texnoloji yoxlama
tsikli aparılır. Yoxlama proseduru və onun aparılması üçün
lazımi vasitələr əvvəlcədən məlum olduğu üçün qurğunun
tətbiqi
göstərilən
texnoloji
tsiklin
aparılmasının
effektivliyini xeyli yüksəldir.
Bir neçə mülahizələrlə stasionar laboratoriya işini də
ölçmə qurğusu kimi təyin etmək olar.
Ölçmə sistemi
- bir və ya bir neçə fiziki
kəmiyyətlərin ölçülməsi üçün nəzarət edilən obyektin
müxtəlif nöqtələrində yerləşdirilmiş və funksional birləşmiş
ölçülərin, ölçü cihazlarının, ölçmə çeviricilərinin, EHM və
digər texniki vasitələrin məcmuudur. Bu cür sistemlər tətbiq
edilir, məsələn, iri elektrostansiyalarda, təyyarələrin və iri
qayıqların bortunda və digər mürəkkəb obyektlərdə,
haradakı böyük miqdarda parametrlərin qeydiyyatı və
onların operatorlar üçün münasib formada təqdim olunması
tələb olunur.
İ
ri obyektlərin parametrlərinə buraxılış nəzarəti nə
vaxt aparılırsa, xüsusilə də elektrostansiyaların, bu cür
sistemlər avtomatik nəzarət sistemləri adlanır. Bu
sistemlərdə parametrlər üçün hər hansı səviyyə (buraxılış)
müəyyən edilir ki, onun yüksəlməsi müvafiq siqnalizasiyanı,
parametrlərin qeydiyyatını və parametrlərin qiymətlərinin
operatora təqdim olunmasını tələb edir.
İ
nformasiya mənbələri qəbuledicidən kifayət qədər
uzaqlaşırsa və informasiyanın ötürülməsi üçün bu və ya
digər əlaqə xətti istifadə olunursa, bu cür ölçmə sistemi
teleölçmə sistemi
adlanır.
Mikrosxemotexnikanın inkişafı ölçmə vasitələrinin
istehsalı zamanı prosessor vasitələrinin geniş tətbiqinə
gətirib çıxardı ki, bu da proqramlaşdırılımış prosessor
adlanır.
78
Proqramlaşdırılmış
prosessorların
tətbiqi
eksperimentin şəraitinə və məsələlərinə uyğunlaşmış ölçmə
vasitələrinin yaradılmasına imkan verir ki, bunlar da
intellektual adlanırlar.
3.2.Ölçmə vasitələrinin metroloji
xarakteristikaları
Metroloji xarakteristikalar ölçmələrin nəticələrinə və
xətalarına xeyli təsir göstərir. Metroloji xarakteristikalar bu
və ya digər ölçmə məsələlərini həll edən zaman ölçmə
vasitələrindən istifadənin mümkünlüyünü təyin edir.
Təyinatına görə birləşmiş metroloji xarakteristikaları
bir neçə qrupa bölürlər.
Ölçmələrin nəticələrini təyin etmək üçün
xarakteristikalar.
Xarakteristikalardan
biri
ölçmə
dəyişdiricisinin və ya cihazın çevirmə funksiyasıdır- f(x).
Şə
kil 3.1-də ölçmə vasitəsinin funksiyasının ümumiləşmiş
sxemi (a), xətti (b) və qeyri-xətti (v) çevirmə funksiyasının
realizə olunmasına misallar göstərilmişdir. Əgər çıxış
siqnalı y vizual müşahidə olunandırsa, onda adətən çıxış
siqnalını işarə etmək üçün yunan hərfi “
α
”-dan istifadə
edirlər.
Ümumi halda çevirmə funksiyası y=f(x) asılılığıdır.
Çevirmə funksiyasının təqdim olunma forması müxtəlif ola
bilər: analitik asılılıq şəklində, cədvəl şəklində və ya qrafik
şə
klində (bax.şək.3.1).
a
b
v
Ölçü
vasitəsi
Şə
k.3.1. Ölçmə vasitəsinin ümumiləşmiş sxemi (a) və çevirmə
funksiyasının xətti (b) və qeyri-xətti (v) realizə olunmasına
misallar:x-giriş təsirinin ümumiləşmiş işarəsi; y-çıxış siqnalı
və ya ölçü informasiyası siqnalı
79
cədvəl 3.1
Çevirmə funksiyasının analitik formada verilməsinə
misallar kimi elektromexaniki cihazların hərəkətli hissəsinin
meyillənmə bucağının ölçülən kəmiyyətdən asılılığını
göstərmək olar. Analitik asılılıq mürəkkəb olduqda və ya
asılılıqlar
eksperimentlə
müəyyən
edilmişdirsə,
funksiyasının cədvəl formasını tətbiq edirlər. Cədvəl 3.1-də
τ
P -100
tipli müqavimət termometri üçün fraqment
göstərilir. Burada bir neçə diskret nöqtələr üçün termometrin
müqavimətinin temperaturdan asılılığı verilir.
Nominal və real çevirmə funksiyalarını bir-birindən
fərqləndirmək lazımdır. Nominal çevirmə funksiyasını
y=f
nom
(x)
verilmiş tip ölçmə vasitəsinin normativ-texniki
sənədində yazırlar və o, bu tip ölçmə vasitələrinin bütün
sırasını ümumiləşmiş formada xarakterizə edir. Real
çevirmə funksiyası y=f
r
(x)
isə verilmiş tip ölçmə vasitəsinin
konkret nüsxəsinə aiddir. Real çevirmə funksiyasının
nominal funksiyadan fərqi xarakteristikaların buraxılabilən
səpələnməsi ilə təyin edilir və bu, vasitələrin istehsal
texnologiyası ilə bağlıdır. Konkret vasitənin real çevirmə
funksiyası ancaq eksperiment yolu ilə təyin edilə bilər.
Ölçmə vasitələrinin təsir prinsipindən və realizə etmə
üsullarından asılı olaraq çevirmə funksiyasının növü
müxtəlif ola bilər. Lakin çox vacibdir ki, funksiya xətti
olsun. Istifadəsinin asan olmasından başqa, xətti funksiya
ölçmə xətasının aləti tərkib hissəsini xeyli azaltmağa imkan
verir. Bununla əlaqədar olaraq ölçmə vasitələrinin
layihələndirilməsi zamanı tez-tez çevirmə funksiyasının
müxtəlif üsullarını tətbiq edirlər.
0
C
R, Om
0
100,00
10
103,90
20
107,79
30
111,67
80
Çevirmə əmsalı ölçmə nəticələrinin qiymətlərini
almaq nöqteyi-nəzərindən ölçmə vasitəsini kifayət qədər
tam xarakterizə edir. Eyni zamanda bir çox hallarda ölçmə
nəticələrini
təyin
etmək
üçün
nisbətən
sadə
xarakteristikalardan istifadə etmək olar ki, onlar da çevirmə
funksiyasının bir neçə ədədi parametrləridir.
Çevirmə ə msalı- k=y/x.
Nominal k
nom
və real k
r
çevirmə əmsallarını bir-birindən fərqləndirirlər. Müxtəlif
ə
lavələrdə çevirmə əmsalları öz adlarına malik ola bilər,
məsələn, ölçmə gücləndiriciləri üçün tez-tez “gücləndirmə
ə
msalı” anlayışından istifadə edirlər. Ümumi halda çevirmə
ə
msalı k ölçü vahidi y/ölçü vahidi x ölçüsünə malikdir. Xətti
(additiv sürüşməsi) çevirmə funksiyası üçün k
nom
=const
,
qeyri-xətti funksiya üçün isə giriş siqnalından asılıdır-k
r
(x).
Ölçmə vasitəsinin həssaslığı
- çıxış kəmiyyətinin
dəyişməsinin giriş kəmiyyətinin dəyişməsinə olan nisbətidir,
yəni
x
y
s
∆
∆
=
/
. Ölçü cihazları üçün həmçinin tez-tez
“cihazın sabiti” anlayışından istifadə edirlər: c=1/s. Xətti
çevirmə funksiyası üçün s=1/c=k. Bu, ölçü cihazının
istismarı üçün çox rahatdır. Qeyri-xətti çevirmə funksiyası
üçün həssaslıq s(x) giriş siqnalından asılıdır.
Ölçmə diapazonu
- ölçülən kəmiyyətin elə qiymətlər
sahəsidir ki, onun hüdudlarında ölçmə vasitəsinin
buraxılabilən xətası normalaşdırılır.
Göstə riş diapazonu
- cihazın şkalasının başlanğıc və
son qiymətləri ilə məhdudlaşan qiymətlər sahəsidir.
Ölçmə diapazonu və göstəriş diapazonu arasındakı
fərqi asanlıqla elektromaqnit ampermetrin misalında
göstərmək olar. Bu cür cihaz təsir prinsipinə görə qeyri-xətti
ş
kalaya malikdir.
Layihələndirmə və müəyyən sahədə istehsal edilən
zaman şkalanı gözdən keçirtmək (linearizasiya etmək) və
ölçmələrin tələb olunan dəqiqliyini təmin etmək
mümkündür. Adətən bu diapazon bütün şkalanın
(
≈
15.....100)
%
hüdudlarında
yerləşir
və
ölçmə
81
diapazonudur. Şkalanın başlanğıc hissəsində (
≈
15%-ə
qədər) cihaz təsir prinsipinə görə giriş cərəyanına reaksiya
verir, lakin şkalanın bu hissəsində ölçmələrin xətası təmin
edilmir, yəni ampermetr göstərir, lakin ölçmür. Odur ki,
ş
kalanın bütün diapazonu 0...100% göstəriş diapazonudur.
Ölçmə hə ddlə ri
- ölçmə diapazonunun ən böyük və
ə
n kiçik qiymətləridir. Ölçmənin aşağı həddi və ölçmənin
yuxarı həddi anlayışlarını tətbiq edirlər.
Ölçmə vasitə lə rinin xə talarının xarakteristikaları
.
Ölçmə vasitələrinin xətalarına baxaraq qeyd etmək lazımdır
ki, burada söhbət ölçmənin xətasının aləti tərkib hissəsi
haqqında, yəni ölçmə vasitəsinin özünün xassələri ilə bağlı
tərkib hissələri haqqında gedir.
Ölçmə vasitəsinin xətası
- ölçmə vasitəsinin göstərişi
ilə ölçülən kəmiyyətin əsl (həqiqi) qiyməti arasındakı
fərqdir.
Ölçü cihazının xətasının əmələgəlmə səbələrindən
birinə baxaq. Tutaq ki,
α
bucağının nominal xətti asılılığı,
elektromexaniki
cihazın
(xüsusilə
maqnitoelektrik)
göstəricisinin (əqrəbin) ölçülən kəmiyyətdən meyilliyi
α
=K
nom
X
kimidir. Ölçü cihazında şkala ölçülən kəmiyyətlə
ifadə olunmalıdır. Bunun üçün şkalanın dərəcələnməsi
(baxılan əqrəbli cihaz üçün şkalanı nişanlamaq) lazımdır.
Cihazın göstərişi (ölçü vahidində) X
ç
=K
d
α
=K
d
K
nom
X
,
burada K
d
-dərəcələmə əmsalıdır. Ideal cihaz üçün K
d
K
nom
=1
və deməli, ideal cihazın göstərişi X
i.ç
=X
, yəni
cihazın göstərişi ölçülən kəmiyyətin qiymətinə bərabərdir
və bu halda aləti xəta yoxdur.
Real ölçmə vasitələri üçün çevirmə xarakteristikası
X
ç
=f(x)
idealla üst-üstə düşməyə bilər, yəni bütün
nöqtələrdə K
d
K
nom
=1
şərtinə riayət olunmayacaqdır. Bu, ona
gətirib çıxaracaq ki, cihazın göstərişi X
iç
ölçülən
kəmiyyətdən fərqlənəcəkdir (şək.3.2). Bu
zaman nöqtə X
i
-
də mütləq xəta bərabər olacaq ∆x
iç
=X
iç
– X
i
. Beləliklə, real
82
çevirmə xarakteristikasının idealdan fərqi ölçmələrin
xətasına gətirib çıxarır.
x
i
x
α
x
ç
=f
r
(x)
x
ç
x
i.i.ç
X
i.ç
x
i.ç
=x
α=k
nom.
x
Şə
k.3.2.Real ölçmə vasitəsinin çevirmə xarakteristikası
Ölçmə də yiş diricisinin giriş üzrə xə tası
- siqnalın
girişinə
gətirilmiş
ölçmə
informasiyasının
ölçülən
kəmiyyətin əsl (həqiqi) qiymətindən meyilliyidir ki, bu da
ölçmə dəyişdiricisinin özünün xassələri ilə baş verir. Bu
xəta əvvəlki xəta kimidir, eyni zamanda təyinolunma
formasına görə fərqlənir, belə ki, bu halda giriş və çıxış
kəmiyyətləri müxtəlif cür adlandırılır.
Şə
kil 3.3-də xətti nominal və qeyri-xətti real çevirmə
funksiyası göstərilir, lakin nominal çevirmə əmsalı
k
nom
=const
dəyişdiricinin
texniki
təsvirində
qeyd
olunmuşdur, real əmsal k
r
(x)
giriş siqnalından asılıdır və bir
qayda olaraq, məlum deyildir.
y
y
i
y
i. id
f
nom
(x)
f
r
(x)
x
i
x
i.ç
x
Şə
k.3.3.Ölçmə çeviricisinin xətti nominal və qeyri-xətti real
çevirmə funksiyaları
83
Tutaq ki, ölçmə çeviricisinin girişinə x
i
-yə bərabər
siqnal verilir. Çeviricinin çıxışında gözlənilən siqnal onun
nominal xarakteristikasına uyğun olaraq y
i.id
qiymətinə
bərabər olmalıdır. Lakin real xarakteristikaya f
i
(x)
uyğun
olaraq real çıxış siqnalı y
r
-ə bərabər olacaqdır. Girişə
gətirilmiş siqnal y
i
məlum nominal çevirmə əmsalının
köməyi ilə çıxış siqnalının qiymətini təyin edir: x
iç
=y
i
/k
nom
.
Aydındır ki, (bax şək.3.3) bu qiymət giriş siqnalının həqiqi
qiyməti ilə uzlaşmır və fərq ∆ x
i
=X
iç
– X
i
giriş üzrə ölçmə
çeviricisinin mütləq xətasını təyin edir.
Analoji olaraq çıxış üzrə ölçmə çeviricisinin xətasını
∆y təyin etmək olar: ∆y=k
nom
∆x (bax şək.3.3).
Baxılan xətalar sistematik xarakter daşıyır, çünki
onlar digər amillər (iş şəraitini dəyişən meyillənmələr)
olmadıqda konkret giriş siqnalları üçün sabit və
təkrarlanandırlar.
Xətaların əmələ gəlməsinin digər səbəbi çıxış
siqnalının dəyişməsinə gətirən xarici və daxili yayınmaların
olmasıdır. Bir qayda olaraq, buradan meydana çıxan xətalar
təsadüfi xarakter daşıyır.
Bundan başqa, ölçmə vasitələrinin xarakteristikalarına
xarici amillər kifayət qədər təsir göstərə bilər: temperatur,
nəmlik, qidalanma gərginliyi və digərləri. Bu amillər əlavə
xətaların baş verməsinə səbəb olur.
Ölçmə vasitəsinin xətası, onun əmələgəlmə və
dəyişmə səbəbləri və digər metroloji xarakteristikaların
vacibliyi bu xətaların sinifləşdirilməsi zərurətini yaradır.
Ölçmə vasitələrinin xətalarının sinifləşdirilməsi
.
Dəyişmə xarakterinə görə xətalar sistematik və təsadüfi olur.
Sistematik xə ta
- ölçmə vasitəsinin xətasının elə
tərkib hissəsidir ki, onun kəmiyyəti və işarəsi sabitdir və
yaxud müəyyən qanunauyğunluqla dəyişir. Bu xətaların
mahiyyəti əvvəlcə baxılmışdır. Sistematik xətanın dəyişməsi
iş şəraitinin dəyişməsi və ya ölçmə vasitəsinə daxil olan
qurğuların parametrlərinin dəyişməsi hesabına ola bilər.
84
Təsadüfi xəta
- xətanın təsadüfi dəyişən tərkib
hissəsidir. Bu xətanın meydana çıxması müxtəlif amillərin
təsiri altında olur. Bu amillər ölçmə vasitəsinə daxil olan
qurğuların xarakteristikalarına təsadüfi təsir göstərir.
Ə
mələgəlmə şəraitinə görə xətalar əsas və əlavə
xətalara bölünür.
Ə
sas xəta
-normal şəraitdə tətbiq olunan ölçmə
vasitəsinin xətasıdır. Bu şərait normativ sənədlərdə nəzərdə
tutulmuş xarici amillərin məcmuu ilə təyin edilir. Bu zaman
ölçmə vasitələri müəyyən buraxılabilən xətalara malik olur.
Ə
lavə xəta (təsiredici amillərdən xəta)
- ölçmə
nəticəsinin əsas xətasına əlavə kimi baş verən xətadır. Bu
xəta təsiredici kəmiyyətlərdən hər hansı birinin normal
qiymətdən meyillənməsi nəticəsində əmələ gəlir. Əlavə
xətalar ölçmə vasitəsinin işçi şəraitində yaranır.
Normal şəraitdən fərqli olaraq, işçi şəraitdə xarici
amillərin dəyişmə diapazonu genişdir (ən geniş yayılmış
təsiredici fiziki kəmiyyətlər: temperatur, nəmlik, təzyiq,
maqnit və elektromaqnit sahələri, titrəmə və s.). Bu zaman
ölçmə vasitəsi özünün iş qabiliyyətini saxlayır, lakin bu
amillərin təsirindən əlavə xətalar əmələ gəlir.
Ölçülən kəmiyyətdən asılılıq xarakterinə görə xətalar
additiv və multiplikativ xətalara bölünür. Additiv xəta
( ∆ x
a
=a)
ölçmə diapazonunda sabitdir və ölçülən
kəmiyyətdən asılı deyildir. Multiplikativ xəta ( ∆x
m
=bx)
ölçülən
kəmiyyətdən
asılıdır.
Burada
a,
b-sabit
kəmiyyətlərdir. Xətaların bu cür bölünməsi çevirmə
funksiyasının dəyişmə xarakterini təyin etməyə imkan verir
(şək.3.4).
Belə
ki,
real
xarakteristikanın
ideal
xarakteristikaya nəzərən paralel yerdəyişməsi (məsələn,
sabit cərəyan gücləndiricisinin çıxışında sıfrın yerdəyişməsi
hesabına)
additiv
xətaya,
real
xarakteristikanın
meyillənməsinin dəyişməsi isə (həmin gücləndiricinin
güclənmə əmsalının dəyişməsi) multiplikativ xətaya gətirib
çıxarır.
85
y
y
x
x
f
r
(x)
f
r
(x)
f
nom
(x)
f
nom
(x)
a
b
Şə
k.3.4.Ölçmə vasitəsinin çevirmə funksiyasının
xətasının additiv (a) və multiplikativ (b) tərkib hissələri
Xətalar ifadə olunma üsuluna görə mütləq, nisbi və
gətirilmiş xətalara bölünür.
Mütlə q xə ta
- ölçü cihazının göstərişi x
c
ilə ölçülən
kəmiyyətin həqiqi qiyməti x arasındakı fərqidir: ∆ x=x
c
-x
.
Mütləq xətalar işarəyə malikdir. Mütləq xətanın əks işarəsi
∆ x
düz
= - ∆ x=x-x
c
düzəliş adlanır və ölçmələrin nəticələrinə
düzəliş etmək üçün istifadə olunur.
Nisbi xəta
- ölçmə vasitəsinin mütləq xətasının
ölçülən kəmiyyətin əsl (həqiqi) qiymətinə olan nisbəti ilə
ifadə olunan xətadır. Ölçmə vasitəsinin nisbi xətası
(
)
100
/
100
)
/
(
c
x
x
x
x
∆
=
∆
=
δ
nisbəti ilə təyin edilir. x-in x
c
-
la əvəz olunması onunla bağlıdır ki, ümumi halda x-in
qiyməti məlum deyildir.
Gə tirilmiş xə ta, %:
100
)
/
(
N
x
x
∆
=
γ
, burada
N
x -
ölçmə vasitəsinin şkalasının normalaşdırıcı qiyməti. Bu,
aşağıdakı kimi təyin olunur:
•
şkala 0...
h
y
x
⋅
olduqda, burada
h
y
x
⋅
-ölçmələrin
yuxarı həddi
h
y
N
x
x
⋅
=
(voltmetr 0...150 V ölçmə diapazonu
ilə olduqda x
N
=150 V);
•
şkala
h
y
h
a
x
x
⋅⋅
⋅
+
+
...
olduqda şkalanın içərisində
sıfır işarəsi yoxdur,
h
y
N
x
x
⋅
=
(voltmetr 3....10 V ölçmə
diapazonlu olduqda
V
x
N
10
=
olur);
86
•
şkala -
h
y
h
a
x
x
⋅
⋅
+
...
olduqda sıfır işarəsi şkalanın
içərisində olur,
h
a
h
y
N
x
x
x
⋅
⋅
+
=
(temperaturu ölçmək üçün
avtomatik körpü -50...+50
0
C diapazonunda olduqda
C
x
N
0
100
=
olur).
Gətirilmiş xəta ölçmə vasitələrinin xətalarını
qiymətləndirən zaman geniş istifadə olunur.
Dostları ilə paylaş: |