метрология. Лекция 1. Лекция Классы точности средств измерений
 Скачать 200.66 Kb.
|
|
Лекция Классы точности средств измерений Номенклатура МХ в известном смысле предполагает строгое нормирование МХ СИ, используемых при высокоточных лабораторных измерениях и метрологической аттестации, других СИ.При технических измерениях, когда не предусмотрено выделение случайных и систематических составляющих, когда не существенна динамическая погрешность СИ, когда не учитываются влияющие (дестабилизирующие) факторы и т.д., можно пользоваться более грубым нормированием — присвоением СИ определенного класса точности по ГОСТ 8.401—80. Класс точности — это обобщенная МХ, определяющая различные свойства СИ. Например, у показывающих электроизмерительных приборов класс точности помимо основной погрешности включает также вариацию показаний, а у мер электрических величин — величину нестабильности (процентное изменение значения меры в течение года). Класс точности СИ уже включает в себя систематическую и случайную погрешности. Однако он не является непосредственной характеристикой точности измерений, выполняемых с помощью этих СИ, поскольку точность измерения зависит еще от ряда факторов (метода измерения, взаимодействия СИ с объектом, условий измерения и т.д.). В частности, чтобы измерить величину с точностью до 1%, недостаточно выбрать СИ с погрешностью 1%. Выбранное СИ должно обладать гораздо меньшей погрешностью, так как нужно учесть как минимум еще погрешность метода. Правда, в некоторых случаях возможна и противоположная ситуация, когда погрешность измерения меньше погрешности прибора (нулевые методы измерения). Например, схема измерения построена так, что стрелка нуль-индикатора при разности измеряемых величин, равной 1%, отклоняется полностью на 100 делений. Пусть погрешность нульиндикатора равна одному делению. В этом случае возможен остаточный разбаланс также на одно деление, равный 1% от однопроцентной разности измеряемых величин. Тогда относительная погрешность измерения не превысит 0,01%, т.е. составит одну сотую относительной погрешности нуль-индикатора. Однако рассмотренный случай можно отнести к исключениям из общего правила. В связи с большим разнообразием как самих СИ, так и их МХ ГОСТ 8.401—80 устанавливает несколько способов назначения классов точности. При этом в основу заложены следующие положения. 1. В качестве норм служат пределы допускаемых погрешностей, включающие в себя систематические и случайные составляющие. 2. Основная δ осн и все виды дополнительных погрешностей δ доп нормируются порознь. Первое положение свидетельствует о необходимости разрабатывать СИ с учетом однократного отсчета показаний по величине общей погрешности. Второе положение направлено на обеспечение максимальной однородности однотипных СИ. i ∑ = δ = δ ∑ за счет любого δ i. Однако замена одного СИ другим не всегда будет эквивалентной, поскольку одно СИ будет иметь большую температурную погрешность, другое — частотную, что при конкретном измерении неизвестно. Определяя класс точности, нормируют прежде всего пределы допускаемой основной погрешности δ осн . Пределы допускаемой дополнительной погрешности устанавливают в виде дольного (краткого) значения δ осн Классы точности присваиваются СИ при их разработке по результатам государственных приемочных испытаний. Если СИ предназначены для измерения одной и той же физической величины, но в разных диапазонах, или для измерения разных физических величин, то этим СИ могут присваиваться разные классы точности как по диапазонам, так и по измеряемым физическим величинам. В эксплуатации СИ должны соответствовать этим классам точности. Однако при наличии соответствующих эксплуатационных требований класс точности, присвоенный на производстве в эксплуатации, может понижаться. Пределы допускаемых основной и относительной погрешности выражают в форме абсолютной, относительной или приведенной погрешностей. Способ выражения погрешностей зависит от характера изменения погрешности по диапазону измерения, назначения и условий применения СИ. Если погрешность результатов измерений в данной области измерений принято выражать в единицах измерений величины или делениях шкалы, то принимается форма абсолютных погрешностей (меры, магазины номинальных физических величин). Если границы абсолютных погрешностей в пределах диапазона измерений практически постоянны — то в форме приведенной погрешности, а если эти границы нельзя считать постоянными — то в форме относительной погрешности. Поэтому ГОСТ 8.401–80 в качестве основных устанавливает три вида классов точности СИ: — для пределов допускаемой абсолютной погрешности в единицах измеряемой величины или делениях шкалы; — для пределов допускаемой относительной погрешности в виде ряда чисел Пределы допускаемой абсолютной погрешности вольтметра М-336 |