Максимізація точності вимірювання: розуміння абсолютної, відносної та опорної похибки

В автоматизації та промислових вимірюваннях точність має значення. Такі терміни, як «±1% FS» або «клас 0,5», часто зустрічаються в технічних описах приладів, але що вони насправді означають? Розуміння абсолютної похибки, відносної похибки та опорної (повномасштабної) похибки є важливим для вибору правильних вимірювальних інструментів та забезпечення точності процесу. У цьому посібнику ці ключові показники похибки розглядаються за допомогою простих формул, реальних прикладів та практичних порад.

1. Абсолютна помилка: наскільки далеко ваші показники від норми?

Визначення:

Абсолютна похибка — це різниця між виміряним значенням та істинним значенням величини. Вона відображає сире відхилення — позитивне чи негативне — між зчитуваним значенням та реальним.

Формула:

Приклад:

Якщо фактична витрата становить 10,00 м³/с, а витратомір показує 10,01 м³/с або 9,99 м³/с, абсолютна похибка становить ±0,01 м³/с.

2. Відносна похибка: вимірювання впливу похибки

Визначення:

Відносна похибка виражає абсолютну похибку у відсотках від виміряного значення, що полегшує порівняння в різних масштабах.

Формула:

Приклад:

Похибка в 1 кг для об'єкта вагою 50 кг призводить до відносної похибки 2%, що показує, наскільки значним є відхилення в контексті.

3. Похибка посилання (повномасштабна помилка): улюблений показник галузі

Визначення:

Похибка відліку, яку часто називають похибкою повної шкали (ПШ), — це абсолютна похибка у відсотках від повного діапазону вимірювання приладу, а не лише виміряне значення. Це стандартна метрична одиниця, яку виробники використовують для визначення точності.

Формула:

Приклад:

Якщо манометр має діапазон 0–100 бар та абсолютну похибку ±2 бар, його опорна похибка становить ±2% від шкали, незалежно від фактичного показника тиску.

Чому це важливо: Вибирайте правильний інструмент з упевненістю

Ці показники похибки не є лише теоретичними — вони безпосередньо впливають на керування процесом, якість продукції та відповідність нормативним вимогам. Серед них похибка відліку є найбільш широко використовуваною для класифікації точності приладів.

Порада професіонала: вибір вужчого діапазону вимірювання на багатодіапазонному приладі зменшує абсолютну похибку за тієї ж точності %FS, що підвищує точність.

Опануйте свої вимірювання. Оптимізуйте свою точність.

Розуміючи та застосовуючи ці три концепції похибки, інженери та техніки можуть більш розумно вибирати прилади, впевненіше інтерпретувати результати та проектувати точніші системи в середовищах автоматизації та управління.