Błąd przypadkowy: Różnica miedzy wynikiem pomiaru, a średnią z
nieskończonej liczby wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej
wykonanej w warunkach powtarzalności
Błąd systematyczny: Różnica miedzy średnia z nieskończonej liczby pomiarów
tej samej wielkości mierzonej, wykonanych w warunkach powtarzalności a wartością prawdziwa wielkości mierzonej
Błąd gruby (omyłka) - powstają na skutek niewłaściwego użycia danego narzędzia pomiarowego, pomyłek przy odczycie lub zapisie wyników
Przykłady błędów grubych Odczytanie wskazania w niewłaściwych jednostkach - np. w miliamperach zamiast w amperach. Odczytanie wskazania z niewłaściwej podziałki przyrządu, gdy ma on kilka różnych podziałek.
metoda typu A szacowania niepewnosci - metoda szacowania
niepewności oparta na pomiarach statystycznych (w oparciu o
odchylenie standardowe serii pomiarów); wartość niepewności standardowej jest równa odchyleniu standardowemu średniej arytmetycznej.
Niepewność pomiaru - parametr, związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wartości mierzonej pomiaru. Charakteryzuje ona rozrzut wartości (szerokość przedziału), wewnątrz którego można z zadowalającym prawdopodobieństwem usytuować wartość wielkości mierzonej.
Narzędzia pomiarowe podzielono na dwie grupy: wzorce miar i przyrządy pomiarowe. Wzorcem miar nazywamy ciało fizyczne odtwarzające miarę danej wielkości z określoną dokładnością, np. przymiar kreskowy, promieniomierz, szczelinomierz, kątownik.
W przeciwieństwie do wzorców miar przyrządy pomiarowe są wyposażone w przetworniki, które spełniają różne funkcje, np. przetwarzanie jednej wielkości w inną, powiększanie dokładności odczytania.
Wzorce długości są to ciała lub zjawiska fizyczne odtwarzające w sposób praktycznie niezmienny jedną lub kilka miar długości. Ze względu na sposób odtwarzania miary można podzielić je na końcowe, kreskowe i falowe.
Wzorce końcowe są wzorcami jednomiarowymi. bryły materialne, które żądaną wartość długości odtwarzają odległością:
dwóch równoległych płaszczyzn (płytki wzorcowe długości, szczelinomierze),
dwóch skrajnych tworzących (wałeczki pomiarowe),
dwóch skrajnych punktów (kulki pomiarowe).
Wyróżnia się wśród nich :
płytki wzorcowe długości,
szczelinomierze,
wałeczki pomiarowe,
kulki pomiarowe,
wzorce nastawcze.
Wzorce kreskowe odtwarzają wartości długości wzajemnymi odległościami kres naniesionych na płaskiej powierzchni wzorca (wzorce kreskowe) lub też odległościami kres od krawędzi wzorca (wzorce końcowo-kreskowe).
Wzorce kreskowe znajdują szerokie zastosowanie. Mogą one:
stanowić integralne części różnych przyrządów pomiarowych, (podziałki w suwmiarkach, mikrometrach, długościomierzach Abbe'go, maszynach do pomiarów długości, itp.).
występować samodzielnie:
jako wzorce kontrolne (etalony),
jako wzorce użytkowe służące bezpośrednio do pomiarów długości (przymiary).
Pod względem sposobu odtwarzania przymiary można podzielić na:
kreskowe (rys. a);
końcowo - kreskowe (rys. b)
Wzorce falowe odtwarzają wartości długości jako wielokrotność długości fali promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez pewne pierwiastki w ściśle określonych warunkach. Najczęściej wykorzystywane jest promieniowanie takich pierwiastków jak krypton 86, rtęć 198, kadm 114 oraz promieniowanie laserów typu He-Ne. Do odtwarzania wartości długości tą metodą służą przyrządy zwane interferometrami.
Przyrządem pomiarowym nazywamy przyrząd do bezpośredniego lub pośredniego
wykonania pomiarów.
Pomiary bezpośrednie są dokonywane następującymi narzędziami pomiarowymi: suwmiarkami, głębokościomierzami, wysokościomierzami, mikrometrami, średnicówkami. Do pomiarów pośrednich są używane: macki, cyrkle, czujniki zegarowe, poziomnice, grzebienie do gwintów.
Wzorcowanie zbiór czynności ustalających relację między wartościami wielkości mierzonej, wskazanymi przez wzorcowany przyrząd pomiarowy, a wzorcem jednostki miary wraz z podaniem niepewności tego pomiaru. czynnosci nadania i utrwalenia miary wielkości mierzonej wskazaniom systemu (przyrzadu, narzedzia) pomiarowego.
Hierarchia wzorców: Na szczycie hierarchii powinien stac wzorzec, dla którego wartość miary jest potwierdzona przez wiarygodnosc modelu fizycznego. Warunek ten spełniaja wzorce kwantowe.
Wzorzec państwowy - uznany urzędowo w
danym kraju za podstawę do przypisywania
wartości innym wzorcom jednostki miary danej
wielkości;
• Wzorzec miedzynarodowy - uznany umową
miedzynarodową za podstawę do przypisywania
wartości innym wzorcom jednostki miary danej
wielkości;
ROZPORZĄDZENIE MINISTRA
Wzorzec pierwotny (primary standard) - powszechnie
uznany jako charakteryzujący się najwyższa jakością
metrologiczna. Wartość jego jest przyjęta bez
odniesienia do innych wzorców miary tej samej wielkości
(inaczej: wzorzec absolutny)
Wzorzec wtórny - wartość uzyskana przez porównanie
z wzorcem pierwotnym jednostki miary danej wielkości.
• Wzorzec odniesienia - wzorzec jednostki miary
o najwyższej jakości metrologicznej w danym
miejscu lub danej organizacji, stanowiący
odniesienie do wykonywanych tam pomiarów.
• Wzorzec roboczy - wzorzec jednostki miary
używany do wzorcowania lub sprawdzania
przyrządów pomiarowych.
Metody pomiarowe: Logiczny ciąg (algorytm) wykonywanych podczas pomiaru operacji, opisanych w sposób ogólny.
Rodzaje metod pomiarowych:
a) bezpośrednie:
- metodę bezpośredniego porównania,
- metodę różnicową,
- metodę zerową,
b) pośrednie.
pomiary bezpośrednie - wynik otrzymuje się z bezpośrednio ze wskazania wybranego miernika,
Taką metodę stanowi np. pomiar natężenia prądu elektrycznego, z użyciem amperomierza czy też oznaczanie średnicy wałka za pomocą suwmiarki
-Metoda bezpośredniego porównania- polega na porównaniu całkowitej
wartości wielkości mierzonej ze znaną wartością wzorcową tej wielkości,
wchodzącą bezpośrednio do pomiaru, czyli wskazanie K przyrządu
stanowi wynik X pomiaru: X=K
-metoda różnicowa: polega na odjęciu od wielkości mierzonej X znanej
wartości wzorcowej W i pomiarze otrzymanej różnicy K metodą
bezpośredniego porównania. A więc wartość wielkości mierzonej można
obliczyć ze wzoru: X=W+K Przykładem realizacji tej metody jest ważenie na wadze sklepowej z użyciem odważników, pomiar długości z użyciem wzorców długości
(płytek wzorcowych),
-metoda zerowa polega na badaniu różnicy między wielkością mierzoną
a wzorcową i takiej zmianie wielkości wzorcowej, aby tę różnicę sprowadzić do zera. Stąd wynik pomiaru X jest równy wartości wzorca: X=W. Przykładem realizacji tej metody jest pomiar masy na wadze laboratoryjnej dwuszalkowej.
pomiary pośrednie - wynik uzyskuje się mierząc inne wielkości na sposób bezpośredni i następnie obliczając zadaną wielkość ze znanej zależności między nią a wielkościami mierzonymi.
Przykładem pomiarów pośrednich jest wyznaczanie oporu R przez bezpośredni pomiar napięcia i natężenia prądu i wykorzystanie zależności: R = U/I.
Pomiar to proces poznawczy polegajacy na porównaniu, z odpowiednia dokładnoscia, wartości wielkosci mierzonej z pewna jej wartoscia przyjeta za jednostke miary
Pomiar musi byc:
• dokładny,
• wiarygodny,
• jednolity, czyli porównywalny wg przyjetej
skali.