2. Характеристики средств измерений

Физическая величина – это свойство общее в качественном отношении многим объектам, но в количественном характеризующее каждый отдельный объект.

Измерения – это сравнение значений физических величин с ее единицей с помощью специальных технических средств.

Погрешность – это отклонение результата измерений от действительного значения измеряемой величины.

Причины, влияющие на погрешность: метод измерения, средства измерения.

Методическая погрешность – погрешность, содержащаяся в методе измерения.

Rт = R₀ (1+αТ)

Rт = R₀ (1+αТ+βТ²)

2.1 Погрешности средств измерений

Классификационный признак	Виды погрешностей СИ	Определение
Характер проявления	Систематическая	- составляющая погрешности СИ, принимаемая постоянной или закономерно изменяющаяся.
	Случайная	- составляющая погрешности СИ, изменяющаяся случайным образом.
Условия применения	Основная	- погрешность СИ, определяемая в нормальных условиях его применения.
	Дополнительная	- составляющая погрешности СИ, дополнительно возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.
Режим применения	Статическая	- погрешность СИ, применяемого при измерении физической величины, принимаемой за неизменную.
	Динамическая	- погрешность СИ, возникающая дополнительно при измерении переменной физической величины и обусловленная несоответствием его реакции на скорость (частоту) изменения входного сигнала.
Форма представления	Абсолютная	- погрешность СИ, выраженная в единицах измеряемой физической величины.
	Относительная	- погрешность СИ, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к действительному значению измеренной физической величины в пределах диапазона измерений.
	Приведенная	- относительная погрешность, в которой абсолютная погрешность средства измерений отнесена к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

Абсолютную, относительную и приведенную погрешности средств измерений вычисляют соответственно по следующим формулам:

; (7.1)

; (7.2)

, (7.3)

где – значение измеряемой величины; – истинное значение измеряемой величины; – действительное значение измеряемой величины, найденное экспериментально и настолько приближающееся к истинному размеру, что может быть использовано вместо него; – нормирующее значение, равное конечному значению шкалы прибора, диапазону измерений или длине шкалы, если она нелинейная.

При анализе погрешностей средств измерений рассматривают зависимость погрешности СИ от значения измеряемой величины, проявляющуюся в отличии номинальной функции преобразования СИ от его реальной функции преобразования. По этому признаку погрешности разделяют на аддитивную, мультипликативную, нелинейных искажений, обратного хода (гистерезиса).

Аддитивная погрешность – поступательное смещение реальной функции преобразования относительно номинальной функции преобразования и возникновение погрешности, постоянной в каждой точке шкалы.

Мультипликативная погрешность – погрешность, линейно возрастающая или убывающая с ростом измеряемой величины.

Погрешность обратного хода (гистерезиса) выражается в несовпадении реальной функции преобразования при увеличении (прямой ход) и уменьшении (обратный ход) измеряемой величины.

Пределы допускаемых погрешностей средств измерений нормируют классом точности. Класс точности – это 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.

Погрешности средств измерений нормируют следующим образом:

1) если аддитивная погрешность преобладает над мультипликативной, нормируют абсолютную или приведенную погрешности:

,

;

2) если мультипликативная погрешность преобладает над аддитивной, нормируют предел допускаемой относительной погрешности :

;

3) если аддитивная и мультипликативная погрешности проявляются одновременно, нормируют предел абсолютной или относительной погрешностей:

,

,

где – конечное значение шкалы прибора; , , и – положительные числа, выбираемые из ряда

(1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6)∙10ⁿ, (n=1, 0, -1, -2 и т.д.).

Обозначение классов точности в документации и на средствах измерений приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2