Лекция 4.
2.3. Нормирование метрологических характеристик измерительных устройств
Измерительные устройства допускаются к применению только в том случае, если установлены нормы, – нормированы их метрологические характеристики. Сведения о них приводятся в технической документации на прибор. Посредством нормирования обеспечивается взаимозаменяемость средств измерений и единство измерений в государственном масштабе.
Реальные значения метрологических характеристик средств измерений определяются при их изготовлении, а затем периодически проверяются, а процессе эксплуатации. Выбор нормируемых характеристик зависит от вида средств измерений. Общий подход при нормировании характеристик состоит в том, что для всех нормируемых функций и значений устанавливаются номинальные функции и номинальные значения и пределы допускаемых отклонений (например, номинальная функция преобразования, номинальная функция влияния, номинальное значение информативного параметра на выходе, номинальное значение постоянной времени и т. п.). Для остальных характеристик устанавливаются пределы допустимых значений.
Основная погрешность средства измерения нормируется путём установления предела допускаемой абсолютной, относительной или приведенной погрешности:
(15)
(16)
(17)
где: Х – входной сигнал измерительного устройства.
Способ задания пределов допускаемой основной погрешности для измерительных приборов и преобразователей определяется зависимостью их погрешности от значения измеряемой величины и требованиями простоты. Для приборов с аддитивной погрешностью предел допускаемой основной погрешности нормируется абсолютной погрешностью (15), либо приведённой погрешностью (17). Для приборов с мультипликативной погрешностью предел допускаемой основной погрешности нормируется через относительную погрешность (16).
Значение
предела относительной или приведённой
погрешности определяются из ряда
предпочтительных чисел:
[1; 1,5 (1,6); 2; 2,5 (3); 4; 5; 6]
(18)
Числа 1,6 и 3 допускаются к применению, но не рекомендуются. Значение n принимаются равными: +1, 0, -1, -2, и т. д.
При нормировании основной погрешности учитывается тот факт, что положение реальной функции преобразования в пределах полосы, определяемой пределом допускаемой основной погрешности, изменяется за счёт действия влияющих величин, что вызывает случайную погрешность, определяемую размахом R (разностью между наибольшим и наименьшим значениями выходного сигнала). Обычно допускаемое значение размаха принимается меньшим половины предела допускаемой погрешности:
(19)
Дополнительная погрешность нормируется в тех случаях, когда при измерениях изменения влияющих величин в рабочей области основной погрешности превышает установленный для неё предел.
Измерительные устройства разделяются на классы точности. Класс точности трактуется, как обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности. Обозначение классов точности производится в зависимости от способов задания пределов допускаемой основной погрешности.
Повышение точности средств измерений