Понятие класса точности. Нормирование точности средств измерения

По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся на три класса:

- измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники.

К ним относятся в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин, и, кроме того, измерения физических констант, прежде всего универсальных (например абсолютного значения ускорения свободного падения, гиромагнит-ного отношения протона и др.).

К этому же классу относятся и некоторые специальные изме-рения, требующие высокой точности.

- контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения.

К ним относятся измерения, выполняемые лабораториями государственного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями, которые гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.

- технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений.

Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на машиностроительных предприятиях, на щитах распределительных устройств электрических станций и др.

По способу выражения результатов измерений различают абсолютные и относительные измерения.

Абсолютными называются измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант.

Примером абсолютных измерений может служить определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.

Относительными называются измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

В качестве примера относительных измерений можно привести измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 м³ воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 м³ воздуха при данной температуре.

Основными характеристиками измерений являются: принцип измерений, метод измерений, погрешность, точность, правильность и достоверность.

Класс точности – обобщающая характеристика, определяемая пределами допустимой, основной и дополнительной погрешности, а её значение устанавливается в стандартах на отдельные СИ.Обозначается буквой К.

где

- максимальное значение абсолютной погрешности измерения;

- предел измерения.

Действующий стандарт определяет ряд классов точности применяемых СИ.

, где - показатель степени, который может принимать значения

На шкалах стрелочных приборов может указываться класс точности в виде дроби. , где 1,5 – приведенная погрешность в конце шкалы; 0,5 – приведенная погрешность в начале диапазона.

Погрешности узко-диапазонных СИ широкодиапазонных СИ.

- погрешность чувствительности;

- относительная погрешность нуля.

- уравнение преобразования.

Нормирование проводится с целью исключения систематической погрешности из результата измерения. Существуют три метода нормирования точности:

1) трёхчленная формула для нормирования класса точности СИ:

- применяется для широкополосных СИ.

Для того, чтобы задать погрешность этим СИ необходимо знать нижний порог чувствительности ; - верхний предел чувствительности; - погрешность чувствительности.

2) нормирование двухчленной формулой:

Применяется для узко-диапазонных СИ. Чаще всего при нормировании погрешностей двухчленной формулой пользуются другой записью:

- приведенная погрешность .

При нормировании двухчленной формулой различают 2 возможных случая:

а) ; необходимо задать .

б) .

3) нормирование одночленной формулой:

этот метод применяется для СИ, у которых имеется только аддитивная погрешность (постоянный интервал неопределённости). При таком нормировании погрешность определяется при .

При нормировании одночленной формулой рекомендуют пользоваться определённым классом точности.

При измерении образцовым СИ зачастую вводят поправки для определения действительного значения измеряемой величины.

Поправка , где

- поправка;

- действительное значение измеряемой величины;

- измеряемое значение.

Цель поправки – устранить действие системной погрешности.

Таким образом, нормирование СИ по точности производится с целью оценки точностных характеристик СИ и в последующем точной оценки результата измерения с исправлением точностных характеристик СИ.