Как проверить истинность показаний датчика температуры?

Господи, ну научитесь читать уже.



Погрешность ДО 0,5С, причем заранее неизвестно, сколько она составляет - 0,1 или 0,5 С, + или -. Для этого и надо использовать максимально достижимую выборку. Будет 5 датчиков - хорошо, будет 20 датчиков - еще лучше, 100 - вообще супер.

Я тут вообще ни при чём, ни при каких делах. Математику и методику вычисления погрешностей я не разрабатывал. Это всё сделали грамотные предки. Изучайте, это очень полезно знать, если заниматься техническими вопросами.
Но даже не изучая никакой теории, а просто включив остатки мозга и логики порассуждать. Итак, имеем несколько датчиков, эти датчики имеют погрешность 0,5С.Природу этой погрешности мы не знаем, как она дрейфует во времени при работе тоже не знаем. Предположим, что все три датчика стабильно врут на +0.4С. Ну хоть заусредняйся, и хоть 1000 штук запараллель таких датчиков - точность не повысится до 0.1С ну никак. Потому что природа этой погрешности вовсе не белый шум, как на матрице в фотографии, а совершенно другие процессы происходящие в металле, например диффузия. Поэтому мы не можем измерить гарантированно и стабильно температуру точнее 0,5С этими датчиками применяя их в любом количестве и делая любое количество измерений.

И это погрешность только самого датчика! Методическая погрешность и погрешность средства измерения здесь не учтена вообще. А вот про них нужно отдельно разговаривать, и циферки там будут гораздо выше , чем 0.5С, особо по методической. А погрешности могут только суммироваться в большую сторону!

Вот погрешность средств регистрации, ну да, тут можно чуток поусреднять, если электроника шумит. Но вся проблема в том. что электроника сейчас не сильно то и шумит, потому как там уже заложено усреднение.

Метод работающий тут только один и он единственный - изучайте теоретический материал и думайте больше.

У Вас в корне не верное представление о природе погрешностей в средствах измерения. Почитайте про классификации погрешностей, это самые начальные знания, но они необходимые.
Количественно плодить датчики - это маразм полный, никакой точности измерений это не повысит. Это может только повысить надёжность измерительной системы, если высока вероятность поломки датчиков.

Объясняю уже на пальцах. Есть термопара, деградация термопары обычно происходит в сторону уменьшения термоЭДС. Поставите 10 штук в одно место, все 10 термопар будут деградировать примерно одинаково. При усреднении показаний Вы просто получите усреднённую степень деградации термопар, но температуру они мерять в десятером точнее не будут.

Уважаемый, а с чего вы взяли что вы изучили этот вопрос лучше?

Я тоже, но вас зовут Михаил, а меня Danihay, и учебники Берманта, Шнейдера, Арамановича и Демидовича я в свое время в оригинале изучил, на иврите.


Белого шума, как и розового и коричневого, и идеального газа и абсолютного нуля не существует, это математические модели. А диффузия это вообще процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого вещества, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму(С) . Можете еще и лунное затмение к этому за уши притянуть.

И вообще, я вам уже делал замечание, что с людьми надо разговаривать без заносчивости, потому что собеседник может быть вовсе не тем, кем кажется.

Объясняю на пальцах: в Ашане продаются китайские комнатные спиртовые термометры в количестве 1000 шт. Все показывают разную температуру от 18 до 22 градуса. Если просуммировать показания всех термометров и разделить на их количество, получится среднее 20 градусов. Мы не знаем, какая истинная температура в торговом зале, но с большой долей вероятности это будет около 20. Чем больше показаний учитывать, тем ближе будет среднее к истинному. В пределе, когда количество термометров стремится к бесконечности, среднее равно истинному. И похрен, какая там диффузия в спирте, деградация и прочая чухня.
Какой из этого следует вывод? Простой, если верить только одному термометру, то ошибка может быть до 2 градусов, если верить тысячи термометрам, то ошибка будет гораздо меньше, если верить бесконечности термометрам, то ошибка будет равна нулю.

Нет. Это Ваше мнение в корне ошибочное. Потому что Вы считаете , что погрешность измерения датчика имеет только стохастическую природу, а это не так. Это типичная ошибка студента! И за это сразу ставили банан.

Вы поймите, что чем больше показаний Вы усредняете, этим Вы уменьшаете только стохастическую составляющую погрешности, то есть сужаете доверительный интервал. Но матожидание вовсе не обязано совпадать с истинным значением измеряемого параметра, потому что кроме стохастической природы погрешности, есть другие составляющие, о которых я писал ранее.

Если Вы занялись метрологией, или хотя бы участвуете в беседе, то не поленитесь перечитать самые основы для понимания. Заносчивости у меня тут нет ни к кому. Но Вы поймите, что ошибка на которой Вы настаиваете здесь , причём упорно настаиваете - это примерно то же самое , что утверждать, что 2х2=5 и утверждаете это уверенно. Это смешно, потому что элементарной логике противоречит. По Вашему так если взять бесконечное количество датчиков и сделать бесконечное количество измерений, то мы приблизимся к нулевой погрешности. Нет. это маразм. Мы этим только уменьшим статистическую ошибку измерения.

Вот за это надо шнобелевскую премию дать :lol:

Может всё таки почитаете книжки? И обратите особое внимание , например, на систематическую погрешность.

дождались!
не всё потеряно, значит.
:-)

Это излишнее. Никогда не следует множить сущности, пытаясь объяснить простое сложным. Надо брать в руки бритву Оккама и безжалостно отсекать всë лишнее, мешающее понять суть вещей.
Мне не интересно, чем вызвана погрешность (ошибка) измерения, у неë может быть 100500 причин, в том числе и те, которые вы так упорно перечисляете. Для меня есть два числа, Х это то, что выдало средство измерения, Y это истинное значение измеряемой величины. X-Y=Z это ошибка измерения безотносительно того, чем она вызвана.
С точки зрения математики это число, а с точки зрения статистики это событие, которое имеет две ВЕРОЯТНОСТИ, частотную и амплитудную. Так вот задача статистики превратить эти ВЕРОЯТНОСТИ в число. Если функции распределения вероятностей имеют выраженные максимумы, количество слагаемых для усреднения требуется меньше. Если функция распределения вероятностей не имеет выраженного максимума, как у приведенного вами белого шума, то требуемое количество слагаемых для усреднения будет стремиться к бесконечности. При бесконечном числе датчиков для любой ошибки Z всегда найдется другая ошибка равная ей по модулю, и ортогональная относительно среднего по совокупности значения. В одномерном пространстве для Z всегда найдëтся -Z, для 0,5Z найдется -0,5Z, для 0,25Z найдется -0,25Z и так далее вплоть до нуля.
Статистика оперирует не физическими процессами а ВЕРОЯТЕОСТЯМИ. И она работает!!!!!!!!!!
Если бы это было не так, все эти ВЦИОМы с их опросами общественного мнения, маркетологов с их фокус-группами надо было гнать ссаными тряпками, ведь сколько людей, столько и мнений. Но они продолжают исправно получать свою зарплату и всегда могут точно определить, чего хочет народ, даже если лично вы хотите совсем другое.

Техническое воплощение статистических преобразований это фильтры. И задача инженера применить нужный фильтр.

Вот вы заладили и усердно стоите на своем, что усреднение миллиона ошибок выдает усредненную ошибку. Я прекрасно знаю, о чем вы толкуете. Вот наглядный этому пример: начинающий фотограф сделал 100 снимков одного и того же объекта, но ни разу не попал в фокус, всякий раз фокусируясь чуть вдаль или чуть вблизь. То есть налицо сто ошибок фокусировки. Понятно, что усреднением 100 нерезких изображений с ошибкой фокусировки не получить одного резкого без ошибки. Всë это так, всë верно. Но... Здесь я умышленно поставил телегу впереди лошади, поменяв причину со следствием. В этом случае усреднение (интегрирование) не работает, требуется обратное преобразование - дифференцирование. Применяя даже к одиночному изображению дифференциальный фильтр "нерезкая маска" можно повысить краевую резкость изображения. Естественно, такой фильтр не восстановит разрешающей способности снимка, используя только одиночное изображение. Но если использовать 100 изображений с ошибками разными по модулю и по знаку, можно легко восстановить исходное изображение с максимальной резкостью и разрешающей способностью, которая доступна камере с данным объективом. И это тоже работает!!!!!!!

Когда то давно, будучи обремененным техническими знаниями после окончания вуза, я никак не мог поверить, что на один компакт-диск может поместиться музыки больше, чем 74 минуты. Один чувак меня уверял, что помещается 5 часов без ухудшения качества. Я его тогда назвал дебилом и отправил читать книжки.
Зато через пять лет, когда другой чувак мне сказал, что на компакт-диск может поместиться целый кинофильм с качеством выше, чем VHS, я уже поостерегся называть его дебилом, и отправился читать книжки уже сам.

Автор задал вопрос по поверке СИ.
Это метрологический вопрос. У метрологии на него всего два ответа:
а) измерение известной эталонной величины.
б) сравнение показания испытуемого СИ с показанием эталонного СИ.
Больше ничего метрология предложить не может. И оба эти варианта были предложены в ответах.
Автор не смог найти эталона температуры или эталонного термометра. И пошел по альтернативному пути.
Можно ли назвать этот альтернативный путь бредом только на основании того, что он выходит за рамки компетенции науки метрологии? Если метрология как наука не может предложить иных способов и методов, это вовсе не означает, что их не может предложить другая наука.
И предлагать изучать книги по метрологии, ГОСТы, 102ФЗ и прочую белеберду, чтобы опровергнуть действенность способов и методов, предложенных другим разделом науки, вот это настоящий бред. Нет, даже не бред, а бредятина.
Метрология начинается и заканчивается на этапе подготовки к измерению, выборе способа и метода измерения, выбора средства измерения и регистрации результатов. После того, как результаты измерений зарегистрированы, сведены в таблицы базы данных, больше нет никакой метрологии. Обобщением, анализом и систематизацией данных занимается другая наука, названия которой даже нет в русском языке data science, и которую наряду с генетикой и кибернетикой в СССР называли буржуазной лженаукой.
Это вам нужно читать книги, Клода Шеннона, Гарри Найквиста, Владимира Котельникова, но начать нужно с диалектики Гегеля. Это же он первым сформулировал закон перехода количества в качество.
Вы читали что нибудь про повышение достоверности информационного обмена методом многократного повторения передаваемого сообщения?
Так вот, все эти ваши метрологические термины не применяются в data science.
Можете расслабиться и попить пивка. Автор пошел по верному пути.

Ну всё. Фурсенко сделал своё дело. Неудивительно, что у нас спутники и самолёты падают, и разные другие неприятности в технике случаются всё чаще и чаще. Капец стране с такими деятелями придёт много быстрее.

Купите наконец-то вместо своего айфончика нормальный телефон на андроиде, установите на него нормальную google camera, а стоковую системную камеру удалите к :cen: матери.
А потом задайте самому себе вопрос, почему это с тем же самым убогим железом камера стала снимать на три головы лучше, фотоширота стала офигенно шире, разрешающая способность выше, цвета стали чище и насыщеннее, шума меньше, и вообще цифрозеркалка стала нафиг не нужна.
Не потому ли, что еще до того как вы нажмете на кнопочку спуска затвора камера успевает записать в буфер сотню-другую снимков, а после нажатия ей останется только благодаря алгоритму фильтрации данных вычислить результат, максимально приближенный к оригиналу.
Не потому ли, что благодаря количеству, которое переходит в качество, дешманский телефонный камерный модуль за $10 выдает такой же результат, как полнокадровая камера за $1000?
Проведите параллель и примите как состоявшуюся данность, что сотня-другая приборов с классом точности 2.5 заменяет собой один прибор с классом точности 0,5.
Да живите же наконец то сегодняшним днем, а то застряли в прошлом, и во всех своих бедах обвиняете Фурсенко.

Михаил! я на как бывший метролог на Вашей стороне! Я тут пытался дуроком себя выставить ! народ кое-чо видит ! но по своему

Данил! да хрен сней! Тебе Премию -Не Мало ! может учиться тебе ?мелко идэи в жьзь вкропляешь! Сам изобрёр-внедрил! нет не те ссср -которыми все туалеты обклеивали. Ладно -без личного ! 73!!!

а как Ты думаешь? зачем картины пишут? если отгадаешь

У меня жена художница. Я лучше у неë спрошу. Хотя, лично моë мнение, художником может быть только мужик.

Метролог метрологу глаз не выклюет ;-)
Хотя не понятно, почему бывший? Бывшими бывают только любовники. Инженеры бывшими не бывают :ultra:

ряпчик, рассматриваемая проблема выходит за рамки компетенции специалистов-метрологов. Это не метрологические вопросы. Если у Вас есть диплом математика-информатика, давайте подискутируем. Если нет, тогда я не критикую метрологию, а вы статистический анализ. И тему можно считать разжеванной.

Вы соображаете чего написали?
Любое измерение - это вопрос метрологии. Метроло́гия — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью.

Похоже , что в дурдоме день открытых дверей :lol:

Ай-ай-ай, как некультурно! И грубо!


Вижу, что википедию читать вы уже научились. Похвально.
А позвольте полюбопытствовать, диплом о высшем образовании у вас имеется? Уж очень большие подозрения, что вы, мил человек, больше ПТУ, или колледжа "ниасилили".
Вы скопипастили цитату из Вики, а смысла ее понять не можете в силу ограниченного мышления. Наука о способах достижения требуемой точности.
А теперь поясните, почему википедия написала не о методах достижения, а о способах достижения? Чем способ отличается от метода? Не понимаете?
Метод это общее и более научное, способ это частное. Объясняю ПТУшнику: метод это путь, ведущий к цели, а способ это лошадь, на которой можно ехать. А можно на автомобиле или на велосипеде.
Метрология, образно говоря, изучает устройство автомобиля, как сделать быстрый грузоподъемный экономичный автомобиль и как им управлять. Но она не изучает трафика движения транспортных средств, пропускную и провозную способность дорог, пиковую нагрузку, минимальную грузоподъемность мостов, эстакад и путепроводов, максимальное время безостановочного движения и еще сотни составляющих того, как доставить миллион тонн груза из пункта А в пункт Б за минимальное время с минимальными потерями и по минимальной цене.
Чтобы это понять, необходимо помимо ГОСТов еще изучить и философию науки. А в ПТУ этому не учат.
Даже не интересно с вами спорить. Учиться вам надо, а не людям грубить.

Зато по делу. Потому что откровенный бред здесь пишется, значит у авторов этих высказываний в голове бардак. И вред этих утверждений прямой, потому что много народу слабо понимающего это читает, и кто то может и поверить, что увеличением количества датчиков можно поднять точность измерений.


Ну и каким методом уменьшить систематическую погрешность датчика температуры? Увеличением количества этих датчиков? :-D
Перестаньте уже писать идиотские идеи. Если бы это работало, то везде так и делали бы. 18в20 имеет точность 0.5С. Кто мешает на кристалле разместить сотню таких термодатчиков и увеличить точность измерения хотя бы на порядок? Сделайте революцию в измерении температуры! :lol:

Позвольте мне вмешаться в вашу высоконаучную беседу.
Это в самом деле работает. Работает, нравится вам или нет. Это работает во многих областях.
Просто вы совершенно не видите никакой разницы между двумя понятиями: точность и достоверность.
Или вы будете и дальше упорствовать и утверждать, что при ограниченной точности нельзя повысить достоверность?
Да прекратите же вы писать бредятину и позориться.
Михаил, здесь на форуме вы создавали впечатление адекватного и эрудированного человека, многие ваши высказывания были по делу и правильными. Но время от времени как выдадите какой-нибудь перл, что хоть стой, хоть падай, ей богу честное слово. Неужели до эпохи Фурсенко так хреново учили людей?

Понятие достоверность можно употреблять в технике только в областях, где случайная составляющая событий достаточно велика. В данном же случае вероятностные ошибки измерения мизерные, а вот систематические погрешности довольно заметные. Если термодатчик стабильно врёт в минус 0.5С, так хоть сколько их установи в систему, ошибка от этого не уменьшится. К повышению точности это не приведёт вообще. Достоверность это повысит только на уровне увеличения надёжности системы из-за параллельных каналов измерения. А что автору не хватало надёжности? Ему как раз нужна точность, а точность увеличением количества датчиков не повысить!

Это типичная ошибка двоешника, который по непонятным причинам, считает, что ошибки показаний с датчиков носят только случайный характер. А это вовсе не так. Погрешность может носить систематический характер.

исключите грубую, забейте на случайную и введите поправку на систематическую ашипку-
и будет вам щастье :-)

Хорошо бы. но изучение стабильности конкретного датчика и составление таблиц поправок на несколько порядков затратнее по ресурсам, чем приобретение датчика с заявленной требуемой погрешностью. Надо же иметь эталоннный измеритель для этого, систему калибровки.... конопатилось на заборе всё это обычному пользователю, Надо чтоб пошёл. прикрутил и меряешь.
Собственно это и советовали, купить датчик с требуемой точностью. Но автор выбрал гуманитарный путь решения технической проблемы. Теперь он больше уверен в показаниях приборов, но точность то от этого никак не выросла, если подумать и проанализировать ситуацию по видам погрешностей.

Михаил, следите за рукой. Требуется измерить длину удава. Задача чисто метрологическая. Метрология нам говорит, что необходимо взять средство измерения и измерить удава. Еще метрология нам предписывает правильно выбрать средство измерения с требуемым диапазоном и классом точности, а еще способ измерения. То есть мы можем воспользоваться лазерным дальномером, рулеткой, линейкой или даже курвиметром, если удав не желает распрямляться. Метрология оперирует стандартами и эталонами, поэтому выбранное средство измерения должно удовлетворять метрологическим требованиям к измерению и к средствам измерения. Должно обеспечиваться единство измерения, воспроизводимость, а само средство должно хранить и воспроизводить единицу физической величины.
С юридической точки зрения, в частности 102ФЗ, измерение без использования средства измерения измерением не является. Даже если для измерения применить средство измерения не прошедшее метрологическую поверку или с истекшим межповерочным интервалом, то такое действо тоже не является измерением. Это по закону.
С точки зрения здравого смысла в качестве средства измерения можно использовать любую стандартную меру. Удава можно измерить например кирпичом. Так как у стандартного кирпича размеры известны и строго стандартизированы, можно сравнить длину удава с кирпичом, определить сколько целых кирпичей и долей кирпича укладывается по длине удава и выразить его длину в кирпичах, а потом перевести это число в метры и миллиметры. И хотя это действо по закону измерением не признается, на практике его можно применять, если погрешность этого способа не превышает требуемой. И этот способ широко используется в строительстве, именно поэтому размеры кирпича во всех странах стандартные.

А если определять длину удава в попугаях, мартышках и слоненках, будет ли это определение считаться измерением. Однозначно нет, и с точки зрения законодательства, и с точки зрения метрологии и даже здравого смысла. Попугай не может считаться средством измерения, так как не может хранить в себе и воспроизводить единицу физической величины. Попугаи бывают разной величины, и 38 волнистых попугайчиков это не то же самое, что 38 попугаев породы Ара.
То же самое, если пытаться определить длину удава количеством ступней человека. Размер ступни человека может варьировать от 34-го до 46-го. То есть такое определение длины удава в ступнях не является измерение и к метрологии не имеет никакого отношения.

С этого момента мы забываем о метрологии, потому что все что мы будем дальше делать, идет вразрез метрологии.
Мы будем определять длину удава в ступнях человека. Для этого привлечем 100500 человек и каждый раз определим, сколько целых и долей ступней помещается по длине удава. Получится 100500 результатов, которые требуется усреднить. В пределе, когда количество привлекаемых людей стремится к бесконечности, усредненный результат будет стремится к длине удава в английских футах. Так как британская энциклопедия прямо пишет, что один английский фут равен средней длине ступни взрослого британца мужского пола. Ну а дальше дело математики, переводим количество футов и дюймов в метры и миллиметры и вуаля!
Мы определили длину удава с высокой точностью даже не выполнив ни одного измерения в метрологическом понимании этого слова, так как для измерения нужна была мера, а мы ее не использовали.
Такой вот парадокс.

Зря вы, товарищ, грубите и ругаетесь некультурными словами.Допустите для себя хотя бы на одну минуту, что где то на планете есть некоторое количество людей умнее вас.
Я в отличие от вас таких людей специально ищу чтобы набраться от них ума. А вы про дурдом открытых дверей пишите. Зачем? Почему? Непонятно....

Вы на одной только этой страничке раз десять уже употребили термин систематическая погрешность.
Хорошо, давайте прочитаем, что по этому поводу пишет умная девушка Вика:
Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.

Возьмем неправильную калибровку или сбитую шкалу прибора. Если проводить серию измерений одним и тем же неоткалиброванным прибором или со сбитой шкалой, то систематическая ошибка после усреднения результатов в самом деле проявится в чистом виде и исказит результат.
Но где написано, покажите, где можно прочитать, что у сотни приборов, изготовленных в разное время на разных заводах шкала должна сбиться в одну и ту же сторону на одну и ту же величину? Или рукожопый наладчик неправильно, но зато единообразно их откалибровал, что они все стали врать на одну и ту же величину? Это что, такое совпадение должно произойти?
Наоборот, такого совпадения никогда не будет, систематические погрешности приборов всегда разные и по модулю и по знаку и не имеют никакой взаимной корреляции. После усреднения такие системные погрешности группы приборов компенсируются точно также, как и любая другая погрешность.
Исключение из этого правила является методическая погрешность, когда малограмотный исследователь не учитывает степени влияния прибора на исследуемый объект, и всякий раз даже выполняя измерение группой одинаковых приборов, эта погрешность будет присутствовать с одним и тем же модулем или знаком. Пример: измерение напряжения низкоомным вольтметром или измерение силы тока высокоомным амперметром. Исследователь не учел влияние входного сопротивления прибора на исследуемую цепь и получил погрешность. О она будет присутствовать даже если для измерения использовать сотней одинаковых вольтметров и результат усреднить.
Однако такие погрешности оставим на совести исследователя, да и при должных знаниях их можно легко скорректировать перерасчетом результатов с учетом степени влияния прибора на исследуемый объект.