1.2. Метрологические характеристики средств измерений

Отличием средств измерений от других технических устройств являются назначение средств измерений (предназначены для получения измерительной информации) и наличие нормированных метрологических характеристик.

Метрологические характеристики СИ – это характеристики свойств средств измерений, оказывающие влияние на результаты измерений и на ее погрешность (рис. 1). Информация о назначении и метрологических характеристиках приведена в документации на средства измерений (в ГОСТе, ТУ, паспорте).

Рис. 1. Метрологические характеристики измерительного прибора: 1 – измерительная головка; 2 – стойка; 3 – цена деления шкалы; 4 – начальное значение шкалы; 5 – конечное значение шкалы; 6 – интервал деления шкалы; 7 – диапазон показаний; 8 – диапазон перемещения головки

По метрологическим характеристикам средств измерений решается ряд важных для обеспечения единства измерений задач:

• определение погрешности результата измерений (одной из составляющих погрешности измерений является погрешность средств измерений);

• выбор средств измерений по точности в соответствии с известными условиями их применения и требуемой точностью измерений (эта задача является обратной по отношению к задаче определения погрешности измерений);

• сравнение средств измерений различных типов с учетом условий их применения;

• замена одного средства измерений другим, аналогичным;

• оценка погрешности сложных измерительных систем.

Нормированные метрологические характеристики выражаются в форме, удобной для обоснованного решения перечисленных выше задач и одновременно достаточной для простого контроля при поверке или калибровке.

При установлении совокупности нормируемых метрологических характеристик для средств измерений конкретного вида необходимо использовать номенклатуру характеристик, регламентированных государственным стандартом ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». Комплексы метрологических характеристик средств измерений следует составлять из характеристик, указанных в стандарте.

Из метрологических характеристик средств измерения наибольшее значение имеют следующие [13]:

• номинальное значение меры – значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении. Например, на плоскопараллельной мере длины поставлена маркировка 40 (40 мм);

• пределы измерений прибора – наибольшее и наименьшее значения диапазона измерения, которое получается за счет сложения диапазона показаний и пределов перемещения измерительной головки по стойке или столу прибора;

• диапазон показаний – область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы;

• цена деления шкалы – разность значение величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений;

• диапазон измерений средства измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений;

• измерительное усилие прибора – усилие воздействия измерительного наконечника прибора на поверхность измеряемой детали в зоне контакта;

• чувствительность средства измерений – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютная чувствительность прибора определяется по формуле ;

• основная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях;

• дополнительная погрешность средства измерений – это составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значения.