СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ И СВОЙСТВА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ В СТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ
Таблица 1.3
Классы точности средств измерений и их нормирование
Средства измерений можно использовать по назначению, если известны их метрологические свойства, т.е. номинальные значения метрологических характеристик и допускаемые отклонения от них. Эти сведения приводят в нормативно-технической документации на средства измерений, а наиболее важные из них указывают на самих средствах.
Среди метрологических характеристик для конкретных средств измерений выбирают такие характеристики, которые достаточны для оценки погрешностей измерений.
Для большинства электрических средств измерений, используемых в статическом режиме, нормируют пределы допускаемых погрешностей. Вопросы нормирования погрешностей для таких средств измерений рассмотрены в ГОСТ 8.401—80 «Классы точности средств измерений. Общие требования».
Согласно этому стандарту пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей выражают в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений.
Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы, устанавливают по формуле
, (2.20)
или
. (2.21)
где х — значение измеряемой величины на входе (выходе) средства измерений или число делений, отсчитанных по шкале; а, b — положительные числа, не зависящие от х.
В этих случаях класс точности обозначается заглавными буквами латинского алфавита (например, и т.д.), или римскими цифрами (I, II, III, IV и т.д.), к буквам при этом допускается присоединять индексы в виде арабской цифры. Чем меньше пределы допускаемой погрешности, тем ближе к началу алфавита должна быть буква и тем меньше цифра. Эти обозначения класса точности весьма неудобны, т.к. имеют условный характер. Смысл этих обозначений раскрывается в нормативно-технической документации на средство измерений.
Пределы допускаемой приведенной основной погрешности (в процентах) устанавливаются по формуле:
, (2.22)
где Δx; — пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, устанавливаемые по формуле (2.20); xN — нормирующее значение — условно принятое значение измеряемой величины, выраженное в тех же единицах, что и Δx; р — положительное число, выбираемое из ряда:
p = 1·10n; 1,5·10n; 2·10n; 2,5·10n; 4·10n; 5·10n; 6·10n (1, 0, -1, -2, и т.д.)
В этих случаях класс точности совпадает численно с P и обозначается p или . Это обозначение, как правило, наносится на циферблат, щиток или корпус средства измерений и приводится в документах на него.
Правила выбора нормирующего значения xN
Тип шкалы средства измерений | Нормирующее значение |
Равномерная или степенная шкала и нуль на краю или вне диапазона измерений | Модуль предела измерения |
Равномерная или степенная шкала и нулевой отметкой внутри диапазона измерений | Сумма модулей пределов измерений |
Шкала с условным нулем | Модуль разности пределов измерений |
Для средств измерений с установленным номинальным значением | Номинальное значение |
Существенно неравномерная шкала | Длина шкалы в единицах длины |
Пределы допускаемой относительной основной погрешности (в процентах) устанавливаются по формуле:
, ((2.23))
если , или по формуле:
, (2.24)
если .
В этих формулах - больший (по модулю) предел измерения q,c,d-выбираются из того же ряда, что и число p.
Правила и примеры обозначения классов точности средств измерений приведены в таблице 1.3.
Обозначения классов точности средств измерений
Формула для вычисления предела основной погрешности | Пределы допускаемой основной погрешности, % | Обозначение класса точности средства измерений | |
Общий вид | Пример | ||
±p | p или p | 0.5 или 2,5 | |
±q | |||
0,02/ 0,01 | |||
Римские цифры или латинские буквы | IV, М |
Если шкала средства измерений существенно неравномерна, допускается указывать пределы допускаемой основной относительной погрешности для части шкалы, находящейся в пределах, отмеченных специальными знаками, например, треугольниками.
Понятие класса точности широко используется на практике при выборе средств измерений и определении пределов основной погрешности измерений.