پاورپوینت دقت و خطا در اندازه گیری

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

دقت و خطا در اندازه گيری
Error & Accuracy

اسلاید 2 :

مقدمه
تمام اندازه گيري ها داراي حد مجازي از خطا هستند
بررسي منابع خطا ضروري است

اسلاید 3 :

معيارهای انتخاب دستگاه اندازه گيری
تاچه حد اندازه گيری را نزديک به واقعيت انجام می دهد
آيا با تکرار اندازه گيری مقدار يکسانی را نشان می دهد
آيا شرايط اندازه گيری (فشار ، دما، رطوبت.) بر روی اندازه گيری اثر می گذارد (شرايط استاندارد)
آيا ويژگيهای اپراتور در اندازه گيری دخيل است
آيا مقدار اندازه گيری شده در طول ساليان ثابت می ماند (کاليبراسيون)
آيا محدوده اندازه گيری دستگاه مناسب انتخاب شده است
سرعت عکس العمل دستگاه در مقابل مقادير متغيير چگونه است

اسلاید 4 :

انطباق يا نزديکی کميت اندازه گيری شده به مقدار واقعی
بجای مقدار واقعی از مقدار استاندارد استفاده می شود
دقت بر حسب حد اکثر خطای دستگاه بيان می شود
E = A – B
E: خطای اندازه گيری
A : مقدار اندازه گيری شده
B : مقدار اندازه گيری شده استاندارد
خطا می تواند مثبت يا منفی باشد
درصد خطا
1- دقت Accuracy

اسلاید 5 :

انواع دقت
دقت نقطه ای Point Accuracy
بيان دقت اندازه گيری وسيله در نقاطی مشخص
مثلاً در ترمومتر خطا معمولاً در نقطه انجماد يا جوش مشخص می شود
دقت بر حسب درصدی از مقدار واقعی

دقت بر حسب مقدار حداکثر مقياس Full scale output (FSO)
(Percentage of full scale deflection)
A مقدار اندازه گيری شده
B مقدار واقعی (استاندارد)
C مقدار حداکثر مقياس
اين مورد بيان دقيقتری نسبت به حالت 2 است
بيان کامل دقت دستگاه (Complete accuracy statement) بيان دقت دستگاه به صورت جدول در نقاط مختلف

اسلاید 6 :

انواع خطا
خطای کاربرد (استعمال) Application error
ناشی از تغيير حالت دستگاه
گرم شدن ترمومتر در اثر تماس با مواد
فشار کوليس بر روی جسم
افت ولتاژ در اثر اتصال ولتمتر
خطای شخصی (عمل کرد Operating Error)
استفاده غلط از دستگاه
نگاه کج به عقربه
قرار دادن غلط کوليس بر روی کار
خطای محيط (Environmental Error )
اثر عواملی مثل رطوبت، فشار، حرارت
جهت حذف اين خطا می توان از شرايط استاندارد استفاده کرد
خطای ديناميکی (Dynamic Error)
سرعت عکس العمل
پايداری شرايط

اسلاید 7 :

تقسيم بندي خطا از نظر منشاء
خطا هاي قابل كنترل
تمام اين خطا ها بايد تعيين شوند
جمع جبري آنها نبايد از مقدار خطاي مجاز تجاوز نمايد
خطا هاي تصادفي
علت اين خطا ها نمي تواند مشخص شود
وقتي آشكار مي شوند كه تحت شرايط يكسان اندازه گيري متوالي از يك كميت نتايج يكساني ندهد
اندازه گيري هاي بدست امده بصورت توزيع نرمال هستند
به روش هاي آماري مي توان مقدار متوسط و انحراف استاندارد آنها را مشخص نمود

اسلاید 8 :

خطا هاي تصادفي
با تكرار اندازه گيري اشكار مي شوند
علت به وضوح مشخص نيست
درصورت حساسيت كافي دستگاه، اختلاف در اندازه گيري نمايان مي شود
علل احتمالي بروز
تغييرات كوچك در موقعيت دستگاه اندازه گيري و هدف مورد اندازه گيري
نوسانات غير قابل تشخيص در شرايط محيطي (دما)
عدم تنظيم اتصالات، سايش در اجزاء
خطاي خواندن

اسلاید 9 :

تحليل آماری داده های اندازه گيری شده
ميانگين حسابی

ميانگين قدر مطلق انحراف ها
لزومي ندارد برابر صفر باشد

انحراف معيار
معياری از تغييرات در اندازه گيری

اسلاید 10 :

توزيع نرمال يا توزيع گاوسي
حداقل 10 براي نمونه هاي كوچك و 25 براي نمونه هاي بزرگ

اسلاید 11 :

خطا هاي قابل كنترل
خطاي كاليبره كردن
خطاي ناشي از شرايط محيطي (دما، فشار و رطوبت)
استاندارد اكثر اندازه گيري ها (20درجه سانتي گراد، 760 ميلي متر جيوه و رطوبت در فشار بخار 10 ميلي متر جيوه)
شرايط فيزيكي مثل اعمال فشار فك ها Probe و سوزن ها

اسلاید 12 :

خطای ديناميکی
خطای ديناميکی ميرا است ( با ادامه زمان از بين می رود)
مثال دیگر؟؟؟

اسلاید 13 :

زمان عکس العمل يا جوابگويي Response time
عبارت است از مدت زمانی که دستگاه يک تغيير پله ای در کميت مورد نظر را با دقتی بين 2 تا 5 درصد اختلاف نشان دهد. بعبارتی زمان لازم برای پاسخ دستگاه تا 95 يا 98 درصد مقدار نهايي ان

اسلاید 14 :

2- قابليت تکرار يا تنظيم Repeatability
ميزان نزديکی ارقام اندازه گيری شده يک کميت معلوم توسط يک شخص بخصوص و با يک دستگاه بخصوص در يک زمان نسبتاً کوتاه (کمیت معلوم می تواند مقدار متوسط باشد)

قابليت تکرار متفاوت از دقت دستگاه است. مثلاً اگر صفحه مقياس وسيله ای جابجا شود دقت آن بهم می خورد (پیش خطا Bias) ولی قابليت تکرار آن ممکن است خوب باشد.
مثال: برای ولتاژ معلوم 100 ولت مقادير 104 ، 102، 105، 103 و 105 ولت اندازه گيری شده است
دقت و قابليت تکرار (تنظيم) دستگاه را مشخص نماييد
حل: ميانگين اعداد قرائت شده 104 ولت است و حداکثر انحراف از مقدار واقعی 105 ولت است.

اسلاید 15 :

3- قابليت تجديد Reproducibility
نزديکی ارقام اندازه گيری شده از يک کميت معلوم و مشخص در شرايط مختلف، اشخاص مختلف و دستگاه های مختلف از همان نوع در طول يک زمان نسبتاً طولانی تر
معياری از يکنواختی دستگاههای اندازه گيری توليد شده توسط کارخانه سازنده

اسلاید 16 :

4- پايداری Stability
نزديکی مقادير اندازه گيری شده با مقدار واقعی يک کميت در مدت زمان طولانی پس از استفاده (کاليبراسيون)
5- قدرت تشخيص ، Resolution (Discrimination)
ميزان دقت نمايش مقادير اندازه گيری شده.
با دقت اندازه گيری فرق می کند
مثلاً اگر دقت يک پمپ بنزين 1/0 ليتر باشد کمتر از 1/0 ليتر را اندازه گیری نمی کند
ولی Resolution آن ممکن است 01/0 ليتر باشد

اسلاید 17 :

6- حساسيت (Sensitivity, Amplification, Magnification)
عبارتست از نسبت تغيير مکان خطی عقربه وسيله به تغيير در متغير اندازه گيری شده که باعث اين حرکت می شود (مثال: 25 cm/mv )
نمايانگر رابطه بين تغييرات در کميت مورد اندازه گيری و تغييرات در رقم اندازه گيری شده
(تغييرات در ورودی)/تغييرات در خروجی=حساسيت
يا (تغييرات در کميت مورد اندازه گيری)/( تغييرات در عدد اندازه گيری شده)= حساسيت

اسلاید 18 :

مثال حساسيت
در يک رئوستا به ازاء 0.5 ميلی متر تغيير مکان در دسته آن ولتاژ خروجی 3 ولت تغيير می کند. حساسيت دستگاه چقدر است؟

مثال:
در يک عقربه سنجش جابجايي به ازاء يک ميلی متر جابجايي نوک اهرم
عقربه در صفحه ای بقطر 40 ميلی متر يک دور می زند حساسيت اين دستگاه چقدر است
126.5 =3.14 (40)= تغيير مکان عقربه بر حسب ميلی متر
بنابراين حساسيت دستگاه 5/126 ميلی متر در ميلی متر است (بدون بعد)

اسلاید 19 :

7- کاليبره کردن (استاندارد) دستگاه ها
دستگاهها پس از مدتی دقت خود را از دست می دهند
ایجاد نوعی خطای ثابت Bias که ممکن است در تمتم محدوده کاری دستگاه وجود داشته باشد
به صورت از دست دادن پايداری
کاليبره کردن يعنی واسنجی از طريق مقايسه با دستگاهی مشابه (ولی دقيق تر)

اسلاید 20 :

8- خط واری Linearity
باید در محدوده اندازه گیری رابطه بین ورودی و خروجی دستگاه تقریباً خطی باشد