Максимизируйте точность измерений: понимайте абсолютную, относительную и опорную погрешность

В автоматизации и промышленных измерениях точность имеет значение. Такие термины, как «±1% полной шкалы» или «класс 0,5», часто встречаются в технических характеристиках приборов, но что они на самом деле означают? Понимание абсолютной, относительной и опорной (полной) погрешности крайне важно для выбора правильных измерительных приборов и обеспечения точности процесса. В этом руководстве эти ключевые показатели погрешности рассматриваются с помощью простых формул, реальных примеров и практических советов.

1. Абсолютная погрешность: насколько далеки от истины ваши показания?

Определение:

Абсолютная погрешность — это разница между измеренным значением и истинным значением величины. Она отражает грубое отклонение (положительное или отрицательное) между измеренным значением и реальным.

Формула:

Пример:

Если фактический расход составляет 10,00 м³/с, а расходомер показывает 10,01 м³/с или 9,99 м³/с, то абсолютная погрешность составит ±0,01 м³/с.

2. Относительная погрешность: измерение влияния погрешности

Определение:

Относительная погрешность выражает абсолютную погрешность в процентах от измеренного значения, что упрощает сравнение по разным шкалам.

Формула:

Пример:

Ошибка в 1 кг для объекта массой 50 кг приводит к относительной погрешности в 2%, что показывает, насколько значительным является отклонение в данном контексте.

3. Ошибка отсчета (ошибка полной шкалы): любимый показатель в отрасли

Определение:

Погрешность измерения, часто называемая полной погрешностью (ПШ), — это абсолютная погрешность, выраженная в процентах от полного диапазона измерений прибора, а не только от измеренного значения. Это стандартный показатель, используемый производителями для определения точности.

Формула:

Пример:

Если манометр имеет диапазон 0–100 бар и абсолютную погрешность ±2 бар, его опорная погрешность составляет ±2% полной шкалы — независимо от фактического показания давления.

Почему это важно: выбирайте правильный инструмент с уверенностью

Эти показатели погрешности не просто теоретические — они напрямую влияют на управление процессами, качество продукции и соблюдение нормативных требований. Среди них эталонная погрешность наиболее широко используется для классификации точности приборов.

Совет: выбор более узкого диапазона измерений на многодиапазонном приборе снижает абсолютную погрешность при той же точности %FS, что повышает точность.

Совершенствуйте свои измерения. Оптимизируйте точность.

Понимая и применяя эти три концепции ошибок, инженеры и технические специалисты могут более разумно выбирать приборы, более уверенно интерпретировать результаты и проектировать более точные системы в средах автоматизации и управления.