
Нормирование метрологических характеристик
Средства измерений можно использовать по назначению, если известны их метрологические свойства. Последние обычно описывают путем указания номинальных значений тех или иных характеристик и допускаемых отклонений от них. Эти характеристики приводят в нормативно-технической документации на СИ, а наиболее важные из них указываются на самих средствах.
Установление номинального значения и границ допускаемых отклонений реальных метрологических характеристик СИ от их номинальных значений называют нормированием метрологических характеристик.
В настоящее время для большинства СИ, используемых в статическом режиме, нормируют пределы допускаемых погрешностей. В зависимости от величины этих пределов СИ характеризуются обобщенной метрологической характеристикой – классом точности.
Класс точности – обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на их точность. Значения характеристик устанавливаются на отдельные виды средств измерений. Класс точности хотя и характеризует совокупность метрологических свойств данного средства измерения, однако однозначно не определяет точность измерений, так как последняя зависит также от метода измерений и условий их выполнения.
В зависимости от способа выражения пределов допускаемых погрешностей все средства измерений подразделяются на пять основных групп, для которых установлены специальные обозначения классов точности.
Правила и примеры обозначения классов точности СИ приведены в таблице 1.
1. Средства измерений, у которых предел допускаемой основной погрешности задается абсолютной погрешностью и выражается следующим образом:
а) одним значением
(аддитивная погрешность),
где
предел допускаемой абсолютной погрешности
измерительного прибора; а – постоянная
величина, выраженная в единицах измеряемой
величины. Например, абсолютная погрешность
установки длительности импульса
генератора Г515/А
=
4мкс;
б) в виде суммы двух членов, один из которых зависит от измеряемой величины, а другой – не зависит (мультипликативная погрешность)
,
где
показание (без учета знака) прибора; b
– постоянная величина, выраженная в
единицах измеряемой величины. Например,
абсолютная погрешность установки
частоты генератора Г 336
.
Классы точности средств измерений первой группы обозначают порядковыми номерами: Кл.0, Кл.1, и т.д., причем большие порядковые номера соответствуют большим значениям погрешности.
2. Средства измерений, у которых преобладает аддитивная составляющая погрешности. Предел допускаемой основной погрешности в этом случае выражается в виде приведенной погрешности
,
(3.3)
где
конечное значение шкалы прибора.
Средствам измерений,
пределы допускаемых погрешностей
которых выражаются в виде приведенной
погрешности, присваиваются классы
точности, выбираемые из ряда чисел
,
где n
= 1, 0, 1,
2
и т.д.
Класс точности на
шкале СИ обозначается одним числом,
которое совпадает с пределом допускаемой
приведенной погрешности. Если
,
а нормирующее значение определяется
конечным значением рабочей части шкалы,
то обозначение класса точности на шкале
СИ будет иметь вид 2,0.
3. Средства
измерений,
у которых преобладает мультипликативная
составляющая погрешности. В этом случае
предел основной погрешности выражается
в виде относительной погрешности (
),
выраженной в процентах:
(3.4)
где
– показания прибора.
К
ласс
точности, для этой группы средств
измерений обозначается одним числом,
помещенным в кружок и равным пределу
допускаемой относительной погрешности
в процентах. Например, если
,
то обозначение класса точности на шкале
СИ будет иметь вид 5,0
4. Средства измерений, у которых аддитивная и мультипликативная составляющие соизмеримы. Для таких средств измерений предел относительной допускаемой основной погрешности выражается в виде суммы двух слагаемых:
,
(3.5)
где
,
положительные числа;
-
конечное значение шкалы СИ.
Обозначение класса точности для таких средств измерений состоит из двух чисел, выражающих значения c и d в процентах и разделенных косой чертой (c/d). Например, если значение с=0,01%, а значение d=0,05%, то обозначение класса точности, наносимое на шкалу такого СИ, будет иметь вид 0,01/0,05. К средствам измерений этой группы относятся цифровые приборы, а также измерительные мосты, компенсаторы и др.
5. Средства измерений, отсчетные устройства которых градуированы в децибелах или других логарифмических единицах.
Пределы допускаемых погрешностей для таких средств измерений определяются аналогично п.4. и выражаются в децибелах. На шкалу СИ наносится обозначение вида Кл.0,5 дБ.
№ п.п |
Форма выражения погрешности |
Предел допускаемой погрешности |
Обозначение класса точности |
|
в доку-ментах |
на шкале прибора |
|||
1.
2.
3.
4. |
Абсолютная:
Приведенная: а)
б)
Относительная:
Погрешность,
выраженная в дБ:
|
|
1,0
1,0
1,0
0,02/0,01
0,5
|
Кл.1
1,0
0,02/0,01
кл 0,5дБ
|
Таблица 1.