Порог чувствительности измерительной системы. Чувствительность к форме сигнала. Пределы измерений, динамический диапазон, страница 22

Кроме неправильных наблюдении (ошибок считывания), ошибки могут возникать также из-за влияния наблюдателя на работу измерительной системы (ошибки настройки). Другими словами, ошибки, как следствие влияния наблюдателя, происходят на «стыке» между наблюдателем/оператором с одной стороны и измерительной системой с другой.

Пример. Когда с помощью плавно подстраиваемого моста осуществляется измерение импеданса, наблюдатель/оператор вносит как ошибки считывания (при регистрации показаний нуль-детектора и при отсчете по шкале регуляторов, посредством вторых производится подстройка импедансов моста), так и ошибки настройки (установка нуля на нуль-детекторе, балансировка моста с помощью регулируемых элементов моста). Если чувствительность нуль-детектора к изменениям параметров моста сделать малой, то ошибки, являющиеся следствием влияния наблюдателя/оператора, будут в данном примере, главным образом, ошибками чтения. В этом случае для получения малых ошибок необходимо, чтобы показания нуль-детектора регистрировались чрезвычайно точно. Если сделать чувствительность нуль детектора большой (когда малый разбаланс элементов моста вызывает большое отклонение), то необходимо с исключительной точностью настраивать мост. Теперь основную роль, в ошибках, связанных с влиянием наблюдателя, играют ошибки настройки. (В этом примере, ради простоты, мы не рассматриваем ошибки чтения, допускаемые впоследствии при отсчете показаний регуляторов моста.) На практике стараются свести ошибки чтения и ошибки настройки примерно к одинаково малым значениям (оптимальное измерение).

Чтобы ошибки, возникающие из-за влияния наблюдателя/оператора, сделать малыми, необходимо адаптировать измерительную систему к навыкам наблюдателя.

Это достигается подгонкой тех частей измерительной системы, которыми она непосредственно обращена к наблюдателю (устройства индикации) или оператору (пульт управления, кнопки, ручки и т. д.), под специфические характеристики, которыми, как можно ожидать, обладает наблюдатель/оператор.

В разделе 2.3.3 мы ввели термин наблюдатель/оператор в самом общем виде, включив в это понятие как человека, так и машину-автомат, играющую роль наблюдателя и оператора (компьютер, например). Когда результаты измерения поступают в машину, можно надлежащим образом сопрячь выходную часть измерительной системы с этой машиной, или, наоборот, осуществить согласование входной части машины с выходом измерительной системы, в результате чего ошибки, связанные с воздействием наблюдателя на систему (например, из-за нагружающего действия или неточности настройки), будут сведены к минимуму. Точно так же можно осуществить сопряжение выходного узла машины с управляющими входами измерительной системы, чтобы лучше управлять ею. Поэтому при согласовании на стыке между машиной-автоматом в роли наблюдателя/оператора и измерительной системой почти никогда не возникает никаких проблем.

Что же касается случая, когда наблюдателем/оператором является человек, то можно заметить, что после определенного времени его тренировки, связанные с ним ошибки становятся меньше. Человек сам приспосабливается к данной измерительной системе. Цель адаптации измерительной системы к человеку, выступающему в роли наблюдателя/оператора, состоит в том, чтобы обеспечить возможность быстрого получения правильных результатов измерений необученным наблюдателем и сделать наблюдения и регулировки менее утомительными, в результате чего вероятность допущения человеком промахов и ошибок уменьшается.

Ниже мы ограничимся рассмотрением сопряжения измерительной системы с наблюдателем/оператором — человеком. В данном случае измерительная система должна выдавать результат измерения в таком виде, чтобы его отображение органами чувств наблюдателя было идентично информации, содержащейся в результате измерения Изучение того, каким должно быть такое представление, — это одна из задач эргономики и сенсорной психологии Кроме того, управление измерительной системой должно быть сконструировано так, чтобы предотвратить возникновение ошибок настройки, насколько это возможно.