5.4. Метрологические показатели средств измерений

При выборе средства измерения в зависимости от заданной точности проведения измерений необходимо учитывать их метрологические показатели. К ним относятся:

1. Цена деления шкалы есть разность значений величины, которая соответствует двум соседним отметкам шкалы.

2. Градуировочная характеристика – зависимость между значениями величин на входе и выходе СИ.

3. Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

4. Чувствительность прибора – отношение измерения сигнала на выходе измерительного прибора к изменению измеряемой величины на входе. Для вольтметра это значение определяют как число делений шкалы, приходящееся на 1 В, а для амперметра - число делений шкалы, приходящееся на 1 А. В общем случае, чувствительность определяется как величина обратная цене деления шкалы.

5.5. Метрологические характеристики средств измерений

Технические характеристики, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений, называются метрологическими характеристиками. Номенклатура метрологических характеристик зависит от назначения средств измерений, условий эксплуатации и режима работы нормируются.

1. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений:

   • функция преобразования измерительного преобразователя (градуировочная характеристика) — ƒ(x);

   • значение однозначной или многозначной меры — у;

   • цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

   • вид входного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.

2. Характеристики погрешностей средств измерений

Для систематической составляющей Δ_сист погрешности средств измерений выбирают характеристики из числа следующих:

• значение систематической составляющей Δ_сист;

• значение систематической составляющей Δ_сист, математическое ожидание M[Δ_сист] и среднее квадратическое отклонение σ[Δ_сист] систематической составляющей погрешности.

Для случайной составляющей Δ_сл погрешности нормируется среднее квадратическое отклонение σ[Δ_сл] случайной составляющей погрешности;

3. Динамические характеристики отражают инерционные свойства средства измерений при воздействии на него меняющегося во времени входного сигнала.

По степени полноты описания инерционных свойств средств измерений динамические характеристики делятся на полные и частные.

К полным динамическим характеристикам относятся:

• дифференциальное уравнение, описывающее работу средства измерений;

• передаточная функция;

• переходная характеристика;

Частными динамическими характеристиками могут быть отдельные параметры, (например, время реакции, коэффициент демпфирования).

Нормы на отдельные метрологические характеристики приводятся в эксплуатационной документации.

5.6. Нормирование классов точности средств измерений.

Учет всех нормируемых метрологических характеристик средств измерений при оценивании погрешности результата измерений сложная и трудоемкая процедура, поэтому информация о возможной инструментальной составляющей погрешности измерения дается в виде класса точности средства измерения.

Погрешности приборов подразделяют на основную, присущую прибору при нормальных условиях применения, и дополнительную, обусловленную влиянием на показания прибора различных внешних факторов.

Нормальными рабочими условиями считают температуру окружающей среды (20 5)°С при относительной влажности (65 15)%, атмосферном давлении (750 30) мм рт. ст., в отсутствие внешних магнитных полей, при нормальном рабочем положении прибора и т. д. В условиях эксплуатации, отличных от нормальных, в электроизмерительных приборах возникают дополнительные погрешности, возникающие при отклонении внешних факторов от нормальных условий.

Класс точности - обобщенная метрологическая характеристика средств измерений, определяющая пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей. Под пределом допускаемой погрешности понимается наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений при которой оно может быть признано годным к эксплуатации.

Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке на основании испытаний представительной партии средств измерения данного типа. При этом пределы допускаемых погрешностей нормируют и выражают в виде абсолютных, относительных и приведенных погрешностей .