()5.2. Метрологические характеристики средств измерений

Метрологическая характеристика средства измерения - это характеристика одного из свойств средства измерений, влияющих на результат измерений или его погрешность.

Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспериментально - действительными метрологическими характеристиками. Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики.

Важной метрологической характеристикой измерительного прибора является начальное и конечное значение шкалы и цена деления шкалы.

Начальное и конечное значения шкалы - это наименьшее и наибольшее значение измеряемой величины, которое обозначено на шкале.

Цена деления шкалы - это разность значений величины, которая соответствует двум соседним отметкам шкалы.

К метрологическим характеристикам также относятся: диапазон измерений, диапазон показаний, номинальное значение меры, действительное значение меры, погрешность средства измерений или ее составляющие, нестабильность/стабильность, вариация показаний, порог чувствительности, коэффициент преобразования и др.

Диапазон показаний - это область значений шкалы прибора, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Диапазон измерений (предел измерений) - это область значений измеряемой величины, для которой нормируются допустимые ошибки прибора. Предел измерений - это наибольшее и наименьшее значение диапазона измерений.

Порог чувствительности средства измерения - наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала средства измерения. Например, самое малое изменение массы, которое вызывает заметное перемещение стрелки весов, составляет 10 мг, то порог чувствительности весов равен 10 мг.

Чувствительность средства измерения - отношение изменения выходного сигнала к вызываемому его изменению измеряемой величины. Различают абсолютную чувствительность:

S = ,

и относительную чувствительность:

S =

где l — выходной сигнал;

х — измеряемая величина (входной сигнал);

Δ - изменение величины.

()5.3. Класс точности средств измерений

Класс точности средства измерения - это обобщенная характеристика, которая позволяет указать границы, в которых находится значение измеряемой величины. Он указывается в виде числа на отсчетном устройстве прибора.

Измеряемая величина находится в пределах:

Х = х ± Δх ,

где Х- действительное значение измеряемой величины;

х - показание прибора;

Δх — допустимая погрешность.

Вычисление допустимых погрешностей зависит от особенностей шкалы прибора и конкретного обозначения класса.

а) Прибор с равномерной шкалой, нулевое значение которой находится на границе измерений. Класс точности - арабская цифра обозначает количество процентов от верхней границы измерений. Допустимая погрешность определяется по формуле:

Δх =

где k— класс точности;

P_max- верхняя граница измерений (максимальное значение шкалы).

Например, шкала прибора проградуирована от 0 до 200, показание прибора - 120, класс точности указан цифрой 0,5. Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 120 ± = 120 ± 1

б) Прибор с равномерной шкалой, нулевое значение которой находится в средине диапазона шкалы. Класс точности - арабская цифра обозначает количество процентов от большего из модулей границ измерений. Допустимая погрешность определяется по формуле:

Δх =

Например, шкала прибора проградуирована от -5 до 20, показание прибора - 14, класс точности указан цифрой 1,5. Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 14 ± = 14 ± 0,3

в) На приборе указано номинальное значение. Класс точности - арабская цифра, которая обозначает количество процентов от номинального значения.

Например, номинальное значение 50, класс точности указан цифрой 2, показание прибора 180. Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 180 ± = 180 ± 1

г) Класс точности указан в овале. Это означает, что процент вычисляется от значения, которое показывает прибор.

Например, показания прибора - 200, класс точности указан цифрой 1,5 . Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 200 ± = 200 ± 3

д) На приборе с неравномерной шкалой класс точности указан арабской цифрой со значком V. В этом случае погрешность вычисляется от всей длины шкалы или ее части, что отвечает диапазону измерений.

Например, шкала прибора проградуирована от -50 до +200, показание прибора - 85, класс точности указан как 2V. Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 85 ± = 85 ± 5

е) На приборе указан класс точности дробью с/ё. В этом случае допустимая погрешность определяется по формуле:

Δх =

Например, шкала прибора проградуирована от 0 до 200, показание прибора - 120, класс точности указан цифрами 0,2/0,1. Измеряемая величина находится в пределах:

Х = 120 ± = 120 ± 1,6