Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Линейный промежуток между осями или центрами двух соседних отметок шкалы называют длиной (интервалом) деления шкг-лы. Обычно у приборов интервал деления равен от 0,9 до 2,5 мм. Чем больше интервал, тем удобнее снимать отсчет по шкале, но увеличиваются ее габаритные размеры.
Отметку, соответствующую нулевому значению чисел, изображаемых шкалой, называют нулем шкалы; отметку, соответствующую наименьшему значению измеряемой величины, определяемой по данной шкале, — началом шкалы, а наибольшему значению измеряемой величины — концом шкалы.
Диапазоном показаний (измерений по шкале) называют область значений шкалы, ограниченную ее начальным и конечным значениями. Например, диапазон показаний оптиметра ±0,1 мм. Предел измерений — это наибольшее и наименьшее значения размера, которые можно отсчитать непосредственно по шкале.
Чувствительностью измерительного прибора называют отноше-
64
ние изменения сигнала на выходе измерительного средства к вызвавшему его изменению измеряемой величины. Например, при перемещении наконечника индикатора на величину цены деления
0,01 мм указатель (стрелка) перемещается на одно деление шкалы, равное 1 мм. Чувствительность этого прибора равна 1:0,01 = = 100. Таким образом, чувствительность шкальных приборов численно равна передаточному отношению механизма прибора — отношению линейного или углового перемещения указателя к изменению измеряемой величины. Под порогом чувствительности прибора понимают наименьшее изменение значения измеряемой величины, способное вызвать малейшее наблюдаемое или фиксируемое изменение в показаниях прибора. Порог чувствительности связан с трением подвижных частей прибора или мертвым ходом, вызванный зазорами в механизмах.
Чувствительность прибора должна находиться в полном соответствии с его точностью. При слишком низкой чувствительности прибор не может быть использован в полной мере. Но и слишком высокая чувствительность вредна, так как она может привести к ошибочной оценке точности прибора и может также увеличить погрешности измерений.
5.2. Точность и погрешности измерений
Нельзя путать такие понятия, как точность и погрешность измерений. Под абсолютной погрешностью измерений понимают разность между измеренным X и действительным (истинным) Хо значениями величин, численно выраженных в принятых единицах измерений, АХ=Х — Х0. Относительной погрешностью измерений называют отношение А-Хотн = АХДо- Точность измерений характеризует степень соответствия между измеренной и действительной величинами и численно может быть определена в относительных единицах как величина, обратная относительной погрешности. В зависимости от закономерности появления погрешности измерений подразделяют на систематические, случайные и грубые (промахи).
Погрешности, имеющие постоянные величину и знак или изменяющиеся по определенному закону, называют систематическими. Они вызваны несовершенством методов и средств измерения, а также влиянием внешних факторов: изменением температуры, влажности и т. п. Эти погрешности изменяют результат каждого измерения на одну и ту же величину. Влияние систематических погрешностей можно предотвратить, если устранить причины их появления или внести поправку в результат измерений, равный величине погрешности, взятой с обратным знаком. Например, погрешности градуировки шкалы указывают в паспорте прибора. Субъективные погрешности наблюдателя устраняются повторными измерениями разными контролерами.
Погрешности, непостоянные по величине, знаку и не определенные по природе возникновения, называют случайными.
5-2421
65
Они не могут быть исключены из результатов измерения. Случайные погрешности вызываются многочисленными случайными причинами: влиянием неодинаковости измерительного усилия и зазоров в узлах измерительного прибора, неточностью установки измеряемой детали, нестабильностью условий наблюдения и т. д. Величину и знак случайной погрешности до проведения измерения установить нельзя. Однако эти погрешности имеют определенные свойства, зная которые можно учесть и уменьшить их влияние путем многократных измерений и математической обработки результатов, основанной на законах теории вероятности.
Ввиду того что одинаково вероятны как положительные, так и отрицательные случайные погрешности, при достаточно большом повторении измерений среднее арифметическое дает наиболее точное значение измеряемой величины. При многократных измерениях случайная погрешность уменьшается в Уп раз, где п — число измерений. Однако большое число измерений повышает трудоемкость и снижает производительность изготовления деталей. Практически установлено, что для надежной оценки результатов достаточно произвести 5—10 измерений. Проведя несколько измерений одной и той же величины X и получив различные результаты Xi, Хг, ..., Хп, выполняют следующую математическую обработку результатов:
1. Находят среднее арифметическое Хср значение измеряемой величины после проведения п измерений: ХСр= (.Х1+.Х2+.. .+Хп)/л.
2. Определяют среднее квадратическое отклонение а от среднего значения Хср: а = ']/[(Х1 — Хср)2 + (Х2 — Хср)2+...+ (Хп —
