1.8 Основные метрологические характеристики средств измерений

Метрологическая характеристика средств измерений - характеристика одного из свойств измерений, влияющих на результат измерений или его погрешность. ГОСТ 8.009 устанавливает номенклатуру нормируе­мых характеристик средств измерений, а также способы нормирования и формы их представления.

Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нор­мируемыми метрологическими характеристиками, а опре­деляемые экспериментально - действительными метрологическими характеристиками.

Номенклатура метрологических характеристик пре­дусматривает следующие группы:

• характеристики, предназначенные для определения результата измерений;

• характеристики погрешностей средств измерений (суммарная погрешность; систематическая и слу­чайная составляющая погрешности; погрешности вследствие гистерезиса);

• характеристики чувствительности средств измере­ний к влияющим величинам (функция влияния; ха­рактеристики изменения метрологической характеристики под воздействием влияющих вели­чин) ;

• динамические характеристики - характеристики ди­намических средств измерений, отражающих зави­симость выходного сигнала от изменяющегося во времени входного сигнала (переходная, импульс­ная, амплитудно-частотная и фазовая характеристики; частные характеристики - время установления показания прибора, время реакции и т.д.);

• характеристики свойств средств измерений, влияю­щих на погрешность из-за взаимодействия средств измерений.

В стандарте для каждой характеристики установлены способы нормирования и формы представления, приведе­ны рекомендации по выбору комплексов метрологических характеристик.

Основными метрологическими характеристиками являются: диапазон измерений (или показаний) и различ­ные составляющие погрешности средства измерений. Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики.

Диапазон показаний - область значений шкалы, ог­раниченная конечным и начальным значениями, т.е. наи­меньшим и наибольшим значениями измеряемой величины.

Шкала - это часть устройства, представляющая собой совокупность отметок и проставленных у некоторых из них чисел отсчетов или других символов, соответствую­щих ряду последовательных значений величины.

Отметка шкалы - это знак (штрих, точка и т.п.) на шкале, соответствующий некоторому отдельному значе­нию измеряемой величины.

Промежуток между двумя соседними отметками шкалы называется делением шкалы.

Цена деления шкалы - разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые пред­елы погрешности средства измерений.

Чувствительность измерительного прибора - отно­шение изменения сигнала на выходе измерительного при­бора к вызывающему его изменению измеряемой величины.

08.04.2014 ЭТ

Классы точности средств измерений - обобщенная характеристика средств измерений, определяемая преде­лами допускаемых основных и дополнительных погреш­ностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавлива­ются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Классы точности устанавливаются стандартами, со­держащими технические требования к средствам измере­ний, подразделяемым по точности.

Средства измерений должны удовлетворять требова­ниям к метрологическим характеристикам, установлен­ным для присвоенного им класса точности как при выпуске их из производства, так и в процессе эксплуата­ции.

Метрологические характеристики, определяемые классами точности нормируют следующим образом:

- Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражаются в форме приведенных, относи­тельных или абсолютных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерения конкретного вида.

- Пределы допускаемых погрешностей выражают в за­висимости от характера изменения (в пределах диапазона изменений входного или выходного сигнала) границ абсо­лютных погрешностей средств измерений конкретного ви­да, которые оценивают на основании принципа действия, свойств средств измерений, а также их назначений: в фор­ме приведенных погрешностей, если указанные границы можно полагать практически неизменными. Например, пределы допускаемых погрешностей мер массы или длины выражают в форме абсолютных погрешностей, так как погрешности результатов измерений массы или длины принято выражать в единицах массы или длины.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ус­танавливают по формулам:

(1)

или

(2)

где ∆ — пределы допускаемой абсолютной по­грешности, выраженной в единицах из­меряемой величины на входе (выходе) или условно в делениях шкалы;

х — значение измеряемой величины на входе (выходе) средств измерений или число делений, отсчитанных по шкале;

а и b — положительные числа, не зависящие от х.

Пределы допускаемой приведенной основной по­грешности определяются по формуле

, (3)

где γ — предел основной погреш­ности в %;

∆ — пределы абсолютной по­грешности;

xN — нормирующее значение, выраженное в тех единицах, что и Δ;

р — отвлеченное положительное число, вы­бираемое из ряда предпочтительных чисел: (1*10ⁿ, 1,5*10ⁿ; )

Пределы допускаемой относительной погрешности определяют по формуле

если ∆ принята по формуле (1)

или по формуле (2)

где δ — пределы допускаемой относительной ос­новной погрешности, %;

q - отвлеченное положительное число, вы­бираемое из ряда предпочтительных чисел

х_k — больший по модулю из пределов изме­рений:

с и d находятся аналогично. Правила построения и примеры обозначения классов точности в документации на средства измерений приведены в табл. 1.1

В соответствии с ГОСТ 8.009, устанавливающим нор­мируемые метрологические характеристики средств изме­рений, предусматриваются два комплекса погрешностей средств измерений:

Таблица 1.1

Формулы для оп­ределения пред­елов допускаемой по­грешности	Примеры пред­елов допускае­мой основной погрешности	Обозначение класса точно­сти
		на средст­вах изме­рений	в Научно-технической документации
		М	Класс точности М
		С	Класс точности С
	γ=±1,5	1,5	Класс точности 1.5
	γ=±1,5	0,5	Класс точности 0,5
	δ=±1,5	0,5	Класс точности 0,5
самый точный класс		0,02/0,01	Класс точности 0,02/0,01