přednáška 01

Elektrická měření IEMRE-1

Základní pojmy, chyby, měřicí metody

Cílem je zavedení základní terminologie, rozlišení druhů chyb, jejich potlačení a využití při zpracování výsledků měření a to jak přímých tak i nepřímých. Jsou uvedeny charakteristiky Gaussova normálního rozložení chyb, kritéria pro zařazení analogových přístrojů do tříd přesnosti. Je uveden i přehled základních typů signálů.

1. Základní pojmy

Měřením rozumíme sled kroků a činností, jejichž účelem je stanovení hodnoty měřené veličiny. Elektrickým měřením pak zjišťujeme hodnotu veličin elektrických, příp. neelektrických, ale za použití elektrických měřicích prostředků. Tento pojem zahrnuje snímače fyzikálních veličin (čidla, senzory), měřicí přístroje, převodníky, zesilovače, normály (míry) elektrických veličin, …. . Vhodně propojené měřicí prostředky tvoří tzv. měřicí obvod. Je-li součástí tohoto měřicího obvodu i snímač, hovoříme pak o měřicím řetězci.

Připojením měřicích prostředků do měřeného objektu (měřeného obvodu) se poměry v tomto členu vždy poněkud změní – měřicí přístroje představují určitý elektrický odpor, snímače odebírají také část energie, … . Důsledkem je skutečnost, že přesnou hodnotu měřené veličiny nikdy neurčíme. K uvedeným zkreslujícím vlivům přistupuje navíc i působení náhodných veličin, které jsou generovány okolním prostředím, nezanedbatelnou měrou se uplatňuje i nepřesnost při odečítání hodnot měřených veličin ze stupnic nebo zobrazovačů přístrojů zapojených v měřicím řetězci.

Chybou měření se označuje odchylka zjištěné hodnoty měřené veličiny od její hodnoty správné. Protože tato chyba může být kladná i záporná, je její součástí kromě velikosti vždy i znaménko. Zde znovu upozorňujeme na to, že skutečnou, správnou hodnotu měřené veličiny vlastně neznáme. Zavádí se proto nový pojem tzv. konvenčně správné hodnoty měřené veličiny. Konvenčně správnou hodnotou měřené veličiny je hodnota, pro níž platí, že

• je výsledkem měření přesnějším přístrojem, příp. výsledkem přesnější měřicí metody

nebo

- je největší pravděpodobnost jejího změření (viz. dále) .

Měřicí metodou je obecný popis teoretického postupu (vycházejícího ze známých principů) a jednotlivých praktických kroků, které jsou v určitém sledu prováděny při měření.Tuto posloupnost realizovaných jednotlivých úkonů pak nazveme postupem měření.

Odlišujeme měřicí metody přímé a nepřímé. Přímé měřicí metody jsou charakteristické tím, při nich používáme specializované měřicí přístroje, jejichž údaj odpovídá hodnotě (okamžité, střední, efektivní,… ) měřené veličiny (voltmetry, ampérmetry, …). Nepřímé měřicí metody se vyznačují tím, že hodnotu měřené veličiny musíme stanovit výpočtem z hodnot veličin změřených přímými metodami (stanovení činného výkonu ze změřených hodnot napětí, proudu a fázového posunu).