Классы точности СИ и нормирование погрешностей
Для сопоставления средств измерений, предназначенных для измерения одной и той же физической величины, устанавливают
классы точности.
Класс точности средства измерений – обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых устанавливают в стандартах на отдельные виды средств измерений.
Класс точности характеризует свойства приборов в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств, т.к. точность измерений зависит еще от метода измерений и условий, при которых выполняется измерение.
мультипликативной,
то удобнее нормировать абсолютную или приведенную погрешность, т.к. нормируемое значение в этом случае выражается одним числом:
= ± а |
γ = / XN = ± p |
γ– предел допускаемой приведенной основной погрешности, %;
–предел допускаемой абсолютной основной погрешности;
XN – нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и
Δ; (1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6)∙10n ; где n = 1; 0; -1; -2 и.т.д.
р – отвлеченное положительное число выбираемое из ряда:
Предел допускаемой относительной погрешности в этом случае изменяется по гиперболе:
δ = / x = a / x
Нормирующее значение XN принимается равным:
•Конечному значению шкалы прибора, если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы;
•Номинальному значению, если прибор предназначен для измерения величин, имеющих номинальное значение;
•Арифметической сумме конечных значений диапазона измерений, если прибор имеет двустороннюю шкалу, т.е. нулевая отметка находится на середине шкалы;
•Длине шкалы, если шкала резко нелинейна (гиперболическая, логарифмическая).
Если мультипликативная погрешность преобладает над аддитивной,
нормируется предел допускаемой относительной погрешности, т.к. относительная погрешность будет постоянной по диапазону измерений :
δ = / x = ± q (т. к. = bx)
где q –отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда:
(1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6)∙10n ; где n = 1; 0; -1; -2 и.т.д.
Для средств измерений с аддитивной и мультипликативной погрешностями нормируется предел допускаемой относительной
погрешности : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
к |
1 |
|
||
|
|||||||
|
c d |
|
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
X |
||||
|
|
|
|
||||
Xк – конечное значение диапазона измерений; |
|
|
|
||||
|
с = b + d ; |
d = a / Xк . |
|||||
( а – аддитивная погрешность; bx – мультипликативная погрешность)
Относительная погрешность |
δ = с + d |
при x = Xк /2 |
Относительная погрешность |
δ = ± с |
при x = Xк . |
т.е. с – предел допускаемой относительной погрешности при
максимальном показании прибора.
Обозначение класса точности: c / d,
причем должно выполняться условие с / d >1. ( Например 0,5 / 0,1 ). Числа c и d выбираются из ряда 1; 1,5; 2; 2,5; ….. и. т. д
Дополнительная погрешность СИ выражается в таком же виде, как и основная, причем для различных влияющих величин дополнительная погрешность нормируется раздельно.
За пределами нормального диапазона (но в пределах рабочей области) погрешность СИ складывается из основной и дополнительных i погрешностей, вызванных изменением i-й величины.
Повышение точности средств измерений:
•Стабилизация важных параметров элементов и узлов СИ технологическим путем, использование материалов с малой зависимостью свойств от внешних факторов;
•Защита средств измерений от быстроизменяющихся влияющих величин (уменьшение случайной погрешности путем фильтрации, теплоизоляции, экранирования, амортизации и т.д.);
•Стабилизация медленно изменяющихся влияющих величин;
•Методы коррекции составляющих систематической погрешности – аддитивной, мультипликативной, погрешности от нелинейности; Коррекцию аддитивной составляющей погрешности можно выполнить периодической проверкой положения нуля ИП в процессе измерения; мультипликативной составляющей – калибровкой ИП.
• |
Методы |
статистической минимизации обработки результатов |
наблюдения при |
наличии случайной погрешности. |
|