Главная | Обратная связь

Погрешности средств измерений

Погрешность результата измерений в значительной мере зависит от погрешности средств измерений, являющейся важнейшей состав­ляющей, от которой зависит качество измерений.

Теоретически погрешность средств измерений - это разность показаний между показанием прибора и истинным значением измеря­емой величины:

∆Х = Хп –Х,

где Хп - показание прибора;

Х - истинное значение измеряемой величины.

Погрешности средств измерений классифицируются по:

характеру проявления - систематические и случайные;

отношению к условиям применения - основные и дополнительные;

отношению к измеряемой величине - динамические и статические;

способу выражения - абсолютные, относительные и приведенные;

способу суммирования - аддитивные и мультипликативные.

 

Огромное количество различных типов средств измерений, ис­пользуемых в практической деятельности человека, потребовало кроме перечисленных составляющих погрешностей средств измере­ний ввести и такие понятия, как предел допускаемой погрешности и нормируемые метрологические характеристики.

Предел допускаемой погрешности средства измерений - наиболь­шая погрешность средств измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению. В случае превышения установленного предела средство измерений остается непригодным к применению (например предел допускаемой приведенной погреш­ности амперметра класса 1,0 составляет ± 1% от верхнего преде­ла измерений, т.е.при верхнем пределе измерений 10 А, предел допускаемой погрешности составит 0,1А).

Нормируемые метрологические характеристики средств измере­ний - наиболее рациональная совокупность составляющих погрешно­сти конкретного типа средств измерений, устанавливаемая НТД на средства измерений.

Основная погрешность средства измерений - погрешность сред­ства измерений, определяемая в нормальных условиях его приме­нения.

Дополнительная погрешность средств измерений - составляющая погрешности средства измерений, возникающая вследствие отклоне­ния одной из влияющих величин от ее нормального значения или выхода ее за пределы нормальной области значений.

Относительная погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешно­сти к действительному значению физической величины в пределах диапазона измерений. В общем виде относительную погрешность можно представить как δп = ± ∆Хп/ Хп

где ∆Хп - абсолютная погрешность;

Хп - показания прибора.

Приведенная погрешность средства измерений - относительная погрешность, определяемая отношением абсолютной погрешности измерительного прибора к нормирующему значению. Нормирующее значение - это условно принятое значение, равное или верхне­му пределу измерений, или диапазону измерений, или длине шка­лы и т.д.

Приведенную погрешность можно определить по формуле: γ = ± ∆Хп/ ХN

где ХN - нормируемые значения. Например, значение абсолют­ной, относительной, приведенной погрешности потенциометра с верхним пределом измерений 150°С при показании его Хп = 120°С действительным значением измеряемой температуры Хд = 120,6°С и нормирующем значением верхнего предела измерений ХN = 150°С будут соответственно составлять ∆Хп = - 0,6°С;

δ = - 0,5%; γ = - 0,4%.

Класс точности средства измерений - обобщенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых ос­новных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показа­телем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Класс точности имеет важное значение при выборе средств из­мерений, так как позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность средств измерений.

 

Условия измерений

В общем, к влияющим относятся физические величины, которые не будучи измеряемыми данными средствами измерений, оказывают влияние на результаты измерений этим средством. В этой связи для каждого вида измерений нормируют значение влияющих величин, т.е. определяют нормальные условия применения средств измерения.

Нормальные условия применения средств измерений - условия, при которых влияющие величины имеют нормальные значения или находятся в пределах нормальной области значений. При нормальных условиях определяется основная погрешность средств измерений.

Нормальные условия устанавливаются НТД на средства измерений, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияющая величина	Нормальное значение влияющей величины
1 Температура для всех видов измерений	20°С (293 К)
2. Давление окружающего воздуха для измерения ионизирующих излучений, теплофизических, температурных, магнитных, электрических измерений, измерения давления и параметров движения	100 кПа (750мм рт.ст.)
3. Давление воздуха для линейных, угловых измерений, измерений массы, силы света, измерений в спектроскопии и дру­гих областях, кроме указанных в п.2 та­блицы	10,3 кПа (760 мм рт.ст.)
4. Относительная влажность воздуха для линейных, угловых измерений, изме­рений массы, измерений в спектроскопии	58%
5. Относительная влажность воздуха для измерений электрического сопротивления	55%
6. Относительная влажность воздуха для измерений температуры, силы, твердости, переменного электрического то­ка, ионизирующих излучений, параметров движения	65%
7. Относительная влажность воздуха для всех видов измерений, кроме ука­занных в пп.4,5,6	60%
8. Плотность воздуха	1,2 кг/м
9. Ускорение свободного падения	9,8 м/с
10. Магнитная индукция (напряженность магнитного поля) и напряженность электро­статического поля для измерений параме­тров движения, магнитных и электричес­ких величин	О
11. Магнитная индукция (напряженность магнитного поля; и напряженность электростатического поля для всех видов измерений, кроме указанных в п.10	Соответствует характеристикам поля Земли