1.4. Метрологические характеристики средств измерений

Важнейшими свойствами средств измерений являются те, от которых зависит качество (точность) получаемой с их помощью измерительной информации. Эти свойства определяются метрологическими характеристиками средств измерений.

Метрологические характеристики средств измерений – это характеристики, оказывающие влияние на результаты измерений и на погрешность измерений.

Нормирование метрологических характеристик, оказывающих влияние на результаты измерений, не вызывает затруднений. Эти характеристики закладываются при проектировании средств измерений и затем указываются в нормативно-технической и эксплуатационной документации. Они, как правило, не нуждаются в контроле. Контролируются отклонения действительных значений от номинальных, определяющие погрешности измерений.

К метрологическим характеристикам средств измерения относятся следующие:

Номинальное значение меры – значение величины, указанное на мере или предписанное ей. Например, килограммовая гиря имеет номинальное значение 1 кг; одноомный измерительный резистор имеет номинальное значение 1 Ом.

В процессе изготовления получаем действительное значение меры, т.е. действительное значение величины, воспроизводимой мерой.

Измерительные приборы состоят из чувствительного элемента, который находится под непосредственным воздействием физической величины, измерительного механизма и отсчётного устройства. Отсчётное устройство показывающего прибора имеет шкалу и указатель, выполненный в виде материального стержня – стрелки или в виде луча света – светового указателя. Шкала (рис. 1.11) представляет собой совокупность отметок и проставленных у некоторых из них чисел отсчёта, соответствующих ряду последовательных значений величины. Шкалы с делениями постоянной длины называют равномерными.

Длина деления шкалы а – расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы. Цена деления шкалы с – разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Чувствительность прибора определяется отношением сигнала на выходе прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины. Абсолютную чувствительность прибора определяют по формуле:

S= a/c. (1.10)

При измерениях длин чувствительность прибора является безразмерной величиной и называется также передаточным отношением прибора.

Рис. 1.11. Шкалы измерительных приборов

Начальное и конечное значения шкалы - наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины, указанные на шкале.

Диапазон показаний – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности прибора.

Предел измерений – наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений.

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

Стабильность средства измерений – качество средства измерений, отображающее неизменность во времени его метрологических свойств.

Измерительное усилие прибора – сила, создаваемая прибором при контакте с изделием и действующая по линии измерения. Оно обычно вызывается пружиной, обеспечивающей контакт чувствительного элемента прибора, например, измерительного наконечника, с поверхностью измеряемого объекта. При деформации пружины происходит изменение усилия: разность между наибольшим и наименьшим значениями – максимальное колебание измерительного усилия.