5.2.1. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений.

Они определяют соотношение между сигналами на входе и выходе средств измерений в статическом режиме. Простейшие характеристики, по которым можно осуществлять выбор средств измерения:

• цена деления шкалы,

• диапазон показаний по шкале

• диапазон измерений.

Зависимость выходного сигнала средства измерения от входного называется градуировочная характеристика, представляемая в виде таблицы, графика.

Для механических измерений характерна линейная градуировочная характеристика. В этом случае нет необходимости ее представлять в виде графика.

Отношение выходного сигнала СИ к входному называется чувствительностью. Применительно к измерительным преобразователям это отношение называют также коэффициент преобразования (коэффициент передачи).

Порог чувствительности присущ всем средствам измерения − характеристика СИ в виде наименьшего значения ф.в., начиная с которого может производиться измерение данным средством.

Стабильность средств измерения во времени − фактически это стабильность градуировочной характеристики. Неоднозначность ее при увеличении (уменьшении) входной величины − вариация соответствует наибольшей разности входных сигналов, при одном и том же значении выходного.

Вариация показаний измерительного прибора − разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

5.2.2. Характеристики погрешности.

При оценке погрешностей технических измерений большое значение имеют метрологические характеристики СИ.

К метрологическим характеристикам средств измерения относятся основная и дополнительная погрешность, а также класс точности.

Класс точности − обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности, а также других свойств СИ влияющих на на точность.

Пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей для каждого из классов точности должны устанавливаться в виде абсолютной, приведенной или относительной погрешности (ГОСТ 8.401-80). Он лишь позволяет судить, в каких пределах находится погрешность средства измерения данного типа, т.к. есть еще метод, условия измерений и т.д.

Классы точности устанавливаются в стандартах или технических условиях. Средство измерения может иметь два и более класса (если несколько диапазонов или несколько измеряемых величин).

Пределы допускаемой абсолютной погрешности устанавливаются по формулам

 = а или  = (а+bx),

где x − значение по шкале, а и b − положительные числа, не зависящие от х.

Первая описывает чисто аддитивную погрешность, а вторая − сумму аддитивной и мультипликативной погрешности.

Для обозначения используются прописные латинские буквы или римские цифры. В обозначении меньшая погрешность − ближе к началу алфавита. Например:“Класс точности М”.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности определяются

 = /x_N =  p,

x_N − нормирующее значение (обычно максимальное значение шкалы),

р − отвлеченное число, выбираемое из ряда (1;1,5;2;2,5;4;5;6)·10ⁿ;

n = 1;0-1;-2... x_N больший из пределов измерений (или модулей) для средств измерения с равномерной или степенной шкалами и для измерительных преобразователей, если нулевое значение выходного сигнала находится на краю или вне диапазона измерений. Для СИ, шкала которых имеет условный нуль, x_N равно модулю разности пределов измерений.

Обозначают конкретным числом на циферблате, щитке или корпусе − , здесьA − конкретное число над уголком.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности определяются по формуле

x =если = .

Значение постоянного числа устанавливается также, как и значение числа р. Обозначается числом в кружке.

В случае, если абсолютная погрешность задается формулой  = (а+bx), пределы относительной основной погрешности, часто выражаемой в процентах

 = ,

где c, d- положительные числа, выбираемые из ряда (1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6)·10ⁿ; n = 1;0-1;-2...и т.д.;

- больший (по модулю) из пределов измерений. Обозначается в виде “0,020,01”, где- числитель с , знаменатель d, равные , например 0,02 и 0,01 соответственно.

Пример.

Отсчет по равномерной шкале с нулевой отметкой и предельным значением 50А составил 25А. Пренебрегая другими видами погрешностей, оценить пределы допускаемой абсолютной погрешности этого отсчета при условии, что класс точности прибора равен:

;, .

1. В первом случае, подставляя в формулу при с = 0,02, d = 0,01, x = 25A, x_k = 50A и относительной погрешности в процентах получим:

2. Учитывая, что нормирующее значение x_N равно пределу измерения 50А, получим:

3. Для прибора класса точности :