1.4. Класи точності засобів вимірювань

Для вимірювальних приладів прийнято використовувати низку характеристик, суть більшості з яких легко встановити з рис. 1.10.

Рис. 1.10. Зовнішній вигляд відлікового пристрою вольтметра

Діапазон показів – це область значень шкали, обмежена кінцевим і початковим значеннями шкали. Діапазон вимірювань – це область значень вимірюваної величини на шкалі приладу, в межах якої нормовані допустимі похибки засобів вимірювань (тобто це робоча частина шкали). В окремому випадку зазначені діапазони можуть збігатися, як наприклад, на рис. 1.10. Верхня межа вимірювань – це найбільше значення діапазону вимірювань. Нижня межа вимірювань – це найменше значення. Таким чином, діапазон вимірювань визначається різницею значень верхньої і нижньої границь вимірювань.

Ціною поділки називають різницю значення величини, що відповідають двом сусіднім позначкам шкали. Фізично ціну поділки визначають кількістю одиниць вхідної величини, що містяться в одній поділці шкали вимірювального приладу.

Для кількісної оцінки впливу на вихідний сигнал засобу вимірювання вхідного сигналу в довільній точці функції перетворення служить чутливість .Чутливість – це властивість засобу вимірювань, яке визначається відношенням лінійного або кутового переміщення стрілки до вимірювальної величини, що викликала таке переміщення:

.

Іноді вважають, що чутливість – це величина, обернена ціні поділки. Це правильно лише у випадку, коли шкала рівномірна.

Поріг чутливості (поріг реагування) засобу вимірювання – це найменше значення зміни величини, починаючи з якого може здійснюватися її вимірювання даними засобом. Як правило, спостерігач, який здійснює вимірювання, впевнено може помітити зміщення стрілки на половину поділки шкали, тому поріг чутливості можна вважати рівним половині ціни поділки. Цю характеристику (поріг чутливості) було б точніше назвати «порогом нечутливості» приладу. Це дійсно поріг: варто вимірюваній величині змінитися трохи менше, і ми вже не виявимо цієї зміни за вказівником приладу, він буде для нас нерухомим. Ця нерухомість може бути уявною: переміщення є, але око людини його не реєструє.

Урахування всіх нормованих МХ засобів вимірювань – складний і трудомісткий процес, що проводиться, як правило, тільки при вимірюваннях високої точності (лабораторних, метрологічних). При технічних вимірюваннях, широко використовуваних на практиці, такий облік зазвичай не проводять. Для таких засобів вимірювань прийнято встановлювати класи точності.

Клас точності – це узагальнена характеристика засобів вимірювань даного типу, яка, як правило, відображає їх точність, виражена межами допустимих основної та додаткових похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на точність вимірювань. Для встановлення класу точності засобів вимірювань застосовують загальні правила, відповідно до яких проводять кількісну оцінку гарантованих границь похибки засобів вимірювань даного типу. Клас точності не встановлюють для засобів вимірювань, у яких окремо нормують систематичну і випадкову складові основної похибки і для яких істотні динамічні похибки.

Класи точності присвоюють при розробці засобів вимірювань за результатами приймальних випробувань. У зв’язку з тим, що в процесі експлуатації засобів вимірювань їх метрологічні характеристики зазвичай погіршуються, то допускається знижувати клас точності за результатами повірки або калібрування засобу вимірювання. Визначаючи клас точності, нормують (встановлюють) насамперед межі допустимої основної похибки. У низці випадків разом з основною нормують межі допустимої додаткової похибки, форма представлення якої може відрізнятися від форми представлення основної похибки.