1.10 Точность и погрешность измерений

Точность результата измерений - характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения (точность измерений характери­зует близость их результатов к истинному значению величины).

Термин «точность» корректно использо­вать лишь в понятии «класс точности», который

широко применяют в прак­тике нормирования точностных характеристик средств измерений.

Точность связана с погрешностью обратной зависимостью

К_Т =1/ |δ|.

Точностные характеристики СИ - совокупность метрологических характеристик

СИ, влияющих на погрешность измерения. Метрологические характеристики нормируют для нормальных условий применения СИ.

Основная погрешность СИ – погрешность СИ, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений составляющая погрешности СИ, возникающая дополнительно к основной по­грешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин (температуры, влажности и др.) от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

34

Класс точности средств измерений - обобщен­ная характеристика данного типа СИ, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допус­каемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками,

влияющими на точность.

Класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняе­мых с помощью каждого из этих средств.

Это важно при выборе СИ в зависимости от заданной точности измерений.

Учет всех нормируемых метрологических характеристик СИ при оценке погрешности измерений - сложная и трудоемкая процедура, оправ­данная при измерениях повышенной точности.

При измерениях на производстве, в повседневной жизни такая точность не всегда

нужна. Однако определенная информация о возможной инструментальной составляющей

погрешности измерения необходима и поэтому она должна быть каким-либо образом

отражена. Такая информация со­держится в указании класса точности СИ.

Класс точности СИ конкретного типа устанавливают в стандартах, технических условиях или в других нормативных документах. Классы точности присваивают СИ при их разработке на осно­вании исследований и испытаний представительной партии устройств данного типа.

Пре­делы допускаемых погрешностей нормируют и выражают в форме абсолютной (Δ_си = Δ), относительной (δ_си = δ) или приведенной (γ_си = γ ) погрешностей (далее индекс «СИ» для упрощения опущен).

Форма выражения зависит от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и конкретного назначения средства измерения (таблица 5).

Абсолютная погрешность СИ Δ состоит из ад­дитивной (суммируемой с измеряемой величи­ной) и мультипликативной (умножае­мой на измеряемую величину) составляющих (рисунок 2).

Причина возникнове­ния аддитивной погрешности - неточность установки на нуль перед измерением. Для устранения таких погрешностей во многих измерительных приборах предусмотрено механическое или электронное устройство установки нуля шкалы или цифрового индикатора (корректор нуля).

Причинами возникновения мультипликативной погрешности могут быть изменения коэффициента передачи измерительного преобразователя.

Предел допускаемой погрешности СИ - наибольшее значение погрешности СИ, уста­навливаемое нормативным документом для данного типа СИ, при котором оно еще признается годным к применению.

35

При превышении установленного предела погрешно­сти СИ признается негодным для применения (в данном классе точности). Обычно устанавливают пределы допускаемой погрешности, т. е. гра­ницы зоны, за которую не должна выходить погрешность. Например, для микрометра с ценой деления 0,01 мм и диапазоном измерения от 0 до 25 мм пределы допускаемой погрешности ±4 мкм.

Виды погрешностей средств измерений

Рисунок 2 - Виды погрешностей средств измерений

Таблица 5 - Правила и примеры обозначения классов точности

Формула выражения основной погрешности	Пределы допускаемой основной погрешности	Обозначение класса точности
		в документации	на приборе
Абсолютная Δ = ± a; Δ = ±(a + bx)	± a; ±(a + bx)	L M	L M
Приведенная (в %) γ = (Δ / XN)·100 = ± p	γ = ± 1,5 %	1,5	1,5
Относительная (в %) δ = (Δ / х)·100 = ± q	δ = ± 0,5 %	0,5	0,5
Относительная (в %) δ = ± [с+d(| Хк / х| - 1)]	δ = ± 0,02 /0,01	с/d = 0,02/0,01	0,02/0,01

36