Классы точности средств измерений
Класс точности - это обобщенная метрологическая характеристика СИ, определяемая предельными значениями допустимых основной и дополнительных погрешностей. Классы точности различных СИ могут задаваться по-разному в соответствии с ГОСТ 8.401—80. «Классы точности средств измерений. Общие требования». Настоящий стандарт устанавливает деление СИ по классам точности, способы нормирования метрологических характеристик, комплекс требований к которым зависит от класса точности СИ, а также — обозначения классов точности.
Таблица. 2.1.
| Форма представления | Формула |
| Абсолютная погрешность | Δ = Х - Хд, |
| Относительная погрешность, % | δ = 100(Δ/Хд)  100(Δ/Х)
|
Примечание. Х — измеренное значение величины (результат измерения); Хд — действительное значение измеряемой величины.
Пределы допустимых погрешностей СИ выражаются в форме абсолютной, относительной и приведенной погрешностей (табл. 2.1). Если погрешность СИ носит аддитивный характер, то класс точности задается пределом основной абсолютной или приведенной погрешностей (варианты 1 и 2 в табл. 2.2). Если погрешность СИ носит мультипликативный характер, то класс точности задается пределом основной относительной погрешностей (вариант 3 в табл. 2.2). Если же погрешность имеет как аддитивную, так и мультипликативную составляющие, то класс точности может задаваться пределом абсолютной погрешности (вариант 4 в табл. 2.2) или пределом основной относительной погрешности (вариант 5 в табл. 2.2).
|
|
|
Графическая иллюстрация разных способов задания классов точности представлена на приведенных ниже рисунках.
Рис. 2.3.
На рис. 2.3а приведены варианты 1 и 2, на рис. 2.3б, приведен вариант 3, на рис. 2.3в и рис. 2.3г — соответственно варианты 4 и 5 из табл. 2.2.
Для упрощения изображения на рис. 2.3 показаны не симметричные коридоры предельных значений погрешностей, а лишь их модули.
Таблица 2.2 Формы задания классов точности
| № | Форма представления | Формула |
| 1 | Предел основной абсолютной погрешности | Δn = ±a |
| 2 | Предел основной приведенной погрешности, % | γn = 100Δ/Хн = ± р |
| 3 | Предел основной относительной погрешности, % | δn = 100Δ/Хд = ±q |
| 4 | Предел основной абсолютной погрешности | Δn = ± (a + bX) |
| 5 | Предел основной относительной погрешности | δn = ± [c + d(Xk - X)/X] |
Примечание. Хн — нормирующее значение измерителя; Хд— действительное значение измеряемой величины; Х— измеренное значение измеряемой величины; Xk — конечное значение диапазона измерения СИ; а, b, с, d, p, q — постоянные коэффициенты — отвлеченные положительные числа, выбираемые из ряда: 1*10n; 1,5*10n; (1,6*10n); 2*10n; 2,5*10n; (3*10n); 4*10n; 5*10n; 6*10n, где n = 1, 0, -1, -2, -3 … .
|
|
|
Классы точности простых измерительных приборов, например щитовых стрелочных вольтметров, задаются пределом основной приведенной погрешности (вариант 2 из табл. 2.2). Для самопишущих приборов характерным является задание класса точности пределом основной относительной погрешности (вариант 3 из табл. 2.2). Для СИ средней и высокой точности применяются варианты 4 и 5 из табл. 2.2. Например, для мостов, компенсаторов, цифровых измерительных приборов, как правило, используется вариант 5 из табл. 2.2. Наиболее распространенной во всем мире (и одновременно наиболее понятной) формой задания погрешностей для современных цифровых СИ является вариант 4 из табл. 2.2.
При этом предел основной абсолютной погрешности Δn содержит как аддитивную (±а), так и мультипликативную (±bХ) составляющие:
| Δn = ± (a + bX) |
(2.1)
где Х — значение измеряемой величины; а и b — постоянные коэффициенты.
Рис. 2.4. Аддитивная, мультипликативная и суммарная погрешности в абсолютном (а) и относительном (б) видах
На рис. 2.4а приведена графическая иллюстрация аддитивной и мультипликативной составляющих и суммарной погрешности, представленных в абсолютном виде.
На рис. 2.4б — иллюстрация этих составляющих и суммы, представленных в относительном виде.
|
|
|
Форма задания класса точности пределом абсолютной погрешности, содержащей аддитивную и мультипликативную составляющие, может иметь несколько вариантов записи. Например, класс точности цифрового термометра может быть задан следующим образом:
Δn = ±(0,5 % результата + 2 единицы МЗР), (2.2)
где МЗР — младший значащий разряд.
Здесь первое слагаемое — это мультипликативная погрешность, а второе — аддитивная.
Другой пример — цифровой мультиметр в режиме измерения переменных напряжений имеет класс точности, определяемый выражением
Δn = ±(1,0 % результата + 0,5 % диапазона измерения). (2.3)
Для зарубежной аппаратуры (и для англоязычной литературы) характерна такая форма записи класса точности:
Δ = ±(aFS+bR), (2.4)
где FS (Full Scale) — верхнее значение диапазона измерений; R (Reading) — результат измерения (отсчет); а, b — постоянные коэффициенты.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1062; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!