N для вимірювальних приладів з суттєво нерівномірною шкалою нормирующее значення встановлюють

N Як нормує зазвичай приймається кінцеве значення шкали (верхня межа вимірювання для приладів з односторонньою шкалою або сума меж - для приладів з нулем посередині).

КЛАСИ ТОЧНОСТІ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАНЬ

Похибки засобів вимірювальної техніки

Як правило (і зазвичай в грамотно організованих експериментах), визначальною складовою в сумарної похибки результату вимірювання є похибка власне СІ, т. Е. Інструментальна похибка.

У свою чергу ця складова може бути класифікована так, як показано на рис. 1.8.

n Деякі класифікаційні ознаки є загальними і для похибки результату вимірювання, і для похибки СІ.

n Специфічні похибки. характерні саме для засобів вимірювань, виділені на рис. 1.8 фоном.

n З першого класифікаційної ознаки (способу вираження) похибки СІ ділять на:

Перші дві розглянуті в підрозд. 1.3.1.

n Наведена похибка # 947; - відношення абсолютної похибки # 916; до нормуючим значенням Хн (часто це верхня межа діапазону вимірювання) приладу, виражене у відсотках:

n Другий класифікаційний ознака також вже розглянуто в подразд.1.3.1.Основная похибка має місце в нормальних умовах експлуатації СІ (зокрема, приладу), тобто коли значення всіх величин, що впливають знаходяться в межах заздалегідь обговорених діапазонів.

n Додаткова похибка виникає при зміні впливають величин (наприклад, температури навколишнього середовища) за межі нормальних значень.

n Статична похибка СІ (приладу) - похибка при вимірюванні значення постійної (або дуже повільно змінюється) величини, т. е. у разі статичних вимірювань (при використанні статичної моделі об'єкта дослідження).

n Динамічна похибка виникає при дослідженні досить швидко змінюється в часі величини (точніше інформативного параметра вимірюваної величини). Наприклад, якщо діюче значення (в даному випадку інформативний параметр) напруга незмінно.

Для забезпечення єдності вимірювань і взаємозамінності засобів вимірювань характеристики їх метрологічних властивостей (метрологічні характеристики) нормуються і регламентуються стандартами-ГОСТ 8.401-80

«Класи точності засобів ізмереній.Общіе вимоги»

Номенклатура метрологічних характеристик і повнота, з якою вони повинні описувати ті чи інші властивості засобів вимірювань, залежать від призначення засобів вимірювань, умов експлуатації, режиму роботи і багатьох інших факторів.

У повний перелік метрологічних характеристик можна виділити наступні їх групи

n - градуювальні характеристики, що визначають співвідношення між сигналами на вході і виході кошти вимірів в статичному режимі. До них відносяться:

n номінальна статична характеристика перетворення (градуировочная характеристика) приладу, номінальне значення заходи,

n межі вимірювання, ціна розподілу шкали,

n вид і параметри цифрового коду в цифровому приладі;

n - показники точності засобу вимірювання, що дозволяють оцінити інструментальну складову похибки результату вимірювання;

n - динамічні характеристики. відображають інерційні властивості засобів вимірювання і необхідні для оцінювання динамічних похибок вимірювань;

n - функції впливу. що відображають залежність метрологічних характеристик засобів вимірювання від впливу впливають величин або неінформативних параметрів вхідного сигналу.

n неінформативні називається параметр вхідного сигналу, не пов'язаний безпосередньо з вимірюваноївеличиною, але який впливає на результат вимірювання, - частота змінного електричного струму при вимірюванні його амплітуди.

Зазвичай метрологічні характеристики нормуються окремо для нормальних і робочих умов застосування засобів вимірювальної техніки.

n Нормальними вважаються такі умови, при яких зміною метрологічних характеристик під впливом впливають величин можна знехтувати.

Для багатьох типів нормальними умовами застосування є: температура (20 ± 5) ° С, атмосферний тиск 84. 106 кПа, відносна вологість 30. 80%.

При вимірах на виробництві, потрібна певна інформація про можливу інструментальної складової похибки.

Така інформація дається зазначенням класу точності засобу вимірювань.

n Під класом точності розуміють узагальнену метрологічну характеристику точності засобів вимірювань даного типу, яка визначається граничними значеннями допустимих основної та додаткових похибок.

n Класи точності привласнюють засобам вимірювань при їх розробці на підставі досліджень і випробувань представницької партії засобів вимірювання даного типу. При цьому межі допустимих похибок нормують і висловлюють в формі

n відносних похибок,

в залежності від характеру зміни похибок в межах діапазону вимірювань.

n Наведеній називається відносна похибка, обчислена у відсотках від деякого нормує значення. (п.2 в таблиці)

n Межі абсолютної похибки встановлюють за формулами

де х - значення вимірюваної величини; a, b - позитивні числа, не залежні від х.

Нормування відповідно до другої формулою означає, що в складі по похибки засобу вимірювання присутні аддитивная і мультиплікативна складові,

наприклад, для генератора низької частоти Г3-36 = (0,03f + 2) Гц.

Межі приведеної основної похибки визначають за формулою

де Хн нормирующее значення, виражене в тих же одиницях, що і х;

р абстрактне позитивне число, вибирається з стандартизованого ряду значень (1 * 10n; 1,5 * 10n; .... 5 * 10n. де n = 1,0, -1, -2 і т.д.).

n Межі основної відносної похибки:

n Якщо абсолютна похибка встановлена ​​за формулою

n Те межа основної відносної похибки

n Якщо абсолютна похибка встановлена ​​за формулою

n то межа основної відносної похибки обчислюється за формулою

де q абстрактне позитивне число, вибирається з стандартизованого ряду значень; Х к - більший за модулем з меж вимірювань (верхня межа вимірювання, або сума меж вимірювання для приладів з нулем посередині); с, d позитивні числа, які обираються зі стандартизованого ряду; х - показання приладу.

Класи точності засобів вимірювань позначаються умовними знаками (літерами, цифрами).

Для засобів вимірювань, межі допустимої основної похибки яких висловлюють у формі зведеної похибки або відносної похибки класи точності позначаються числами, рівними цим межам у відсотках

Межі допустимих додаткових похибок, як правило, встановлюють у вигляді дольного значення межі допустимої основної похибки.

Позначення класів точності наноситься на шкали, щитки або корпусу приладів.

Щоб відрізнити відносну похибку від наведеної. позначення класу точності в відносної похибки обводять кружком

Якщо похибка нормована у відсотках від довжини шкали, то під позначенням класу ставиться знак

Якщо похибка мультипликативную складову, то клас точності позначається як

На шкалі амперметра з межами вимірювання 0. 10 А нанесено позначення класу точності 2,5. Це означає що для даного приладу нормована приведена похибка. Підставляючи Х = IО А і р = 2,5 отримаємо

Якби позначення класу точності було

Тоді абсолютну похибку # 916; слід було б обчислити у відсотках від виміряного значення.

Так, при I = 2 А, похибка не повинна перевищувати в цьому випадку

Класи точності простих вимірювальних приладів невисокої точності, наприклад, щитових стрілочних задаються межею основної зведеної похибки (варіант 2 з таблиці 1.6)

Для самописних приладів характерним є завдання класу точності границями основної відносної похибки (варіант З з табл. 1.6).

Для СІ середньої та середньої і високої точності застосовуються варіанти 4 та 5 з табл. 1.6. Наприклад, для мостів, компенсаторів, цифрових вимірювальних приладів, як правило, використовується варіант 5 з табл. 1.6.

Найбільш поширеною у всьому світі (і одночасно найбільш зрозумілою) формою завдання похибок для сучасних цифрових СІ є варіант 4 з табл. 1.6.

При цьому межа основної абсолютної похибки містить і аддитивную (± а). і мультипликативную (± bX) складові:

Форма завдання класу точності межею абсолютної похибки, що містить аддитивную і мультипликативную складові, може мати кілька варіантів запису. Наприклад, клас точності цифрового термометра може бути заданий наступним чином:

# 916; п = ± (О, 5% результату + 2 одиниці МЗР),

де МЗР - молодший значущий розряд.

Тут перший доданок - це мультиплікативна похибка, а друге - адитивна.

Інший приклад - цифровий мультиметр в режимі вимірювання змінних напруг має клас точності, який визначається виразом

# 916; п = (1, О% результату + 0,5% діапазону вимірювання).

Для зарубіжної апаратури (і для англомовної літератури) характерна така форма запису класу точності:

де FS (Full Sса1е) - верхнє значення діапазону вимірювань; R (Rеаding) - результат вимірювання (відлік); а, b - постійні коефіцієнти.


1.3.4. Основна і додаткова похибки

Основна інструментальна похибка знаходиться по класу точності СІ.

при нормальних умовах щитовим електромагнітним вольтметром класу точності 1, 5 (т. е. мають межа основної зведеної похибки # 947; п, що не перевищує 1,5%) з діапазоном вимірюваних значень О. 300 В (нормирующее значення Хн = ЗОО В) отримано результат вимірювання діючого значення напруги U = 220 В.

визначити граничні значення абсолютної # 916; і відносної інструментальних похибок результату вимірювання U.

Граничне значення основної абсолютної похибки # 916;

Граничне значення основної відносної похибки # 948 ;:

Розрахунок сумарної похибки результату вимірювання в загальному випадку передбачає перебування максимально можливого числа складових (основної, додаткової, методичної, взаємодії і т.д.).

n Додаткова похибка виникає при роботі СІ (зокрема, приладу) не в нормальних, а в робочих умовах, коли одна або кілька впливають величин виходять за межі області нормальних значень (але знаходяться всередині діапазону робочих значень).

n Впливає величина (ВВ) - це така фізична величина. яка вимірюється в даному експерименті, але впливає на результат вимірювання або перетворення.

Схожі статті