< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

8.3. Погрешности средств измерений

В результате воздействия большого числа случайных и детерминированных факторов, возникающих в процессе изготовления, хранения и эксплуатации измерительных средств, номинальные значения мер и показания измерительных приборов отличаются от истинных значений измеряемых величин. Эти отклонения характеризуют погрешности измерительных средств.

Под абсолютной погрешностью Ах меры понимается алгебраическая разность между ее номинальным хн и действительным ха значениями.

Под абсолютной погрешностью Ах измерительного прибора понимается алгебраическая разность между показанием хп прибора и действительным значением х, измеряемой величины.

Погрешность меры определяется по формуле Ах = хн - хд , а погрешность измерительного прибора из аналогичного выражения Дх = хп - хл.

Степени точности средства измерений характеризует относительная погрешность, т. е. выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой или воспроизводимой данным средством измерений величины:

В эту формулу вместо хд можно подставить номинальное значение меры или показание измерительного прибора (6 -С 1).

Если диапазон измерения прибора включает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в нулевой точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности, равной отношению абсолютной погрешности измерения измерительного прибора к некоторому нормирующему значению Хд.:

В качестве нормирующего значения применяется значение, характерное для данного вида измерительного прибора. Это может

быть, например, диапазон измерений, верхний предел измерений, длина шкалы и т. п.

Важной характеристикой измерительного прибора является порог реагировании (чувствительности).

Под порогом реагирования понимается изменение измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение показаний измерительного прибора, которое еще может быть обнаружено наблюдателем при нормальном для данного прибора способе отсчета показаний.

При измерении переменных во времени величин большое значение приобретает анализ динамических погрешностей, которые искажают частотный спектр измеряемой функции.

8.4. Нормирование погрешностей средств измерений

Государственными стандартами на отдельные виды средств измерений устанавливаются нормы на значения их суммарных погрешностей и отдельных составляющих, таких, как вариация показаний, непостоянство показаний, погрешность обратного хода и др.

Значения суммарных погрешностей устанавливаются отдельно для нормальных условий применения средств измерений и для случая отклонения влияющих величин от значений, имеющих место в нормальных условиях.

Под нормальными условиями понимаются такие условия применения средств измерения, при которых влияющие на процесс измерения величины (температура, влажность, частота и напряжение питания, внешние магнитные поля, положение средств измерения в пространстве и т. д.) имеют нормальные значения или находятся в нормальной области значений. Нормальные значения влияющих величин указываются в стандартах или технических условиях на средства измерений данного вида в форме номиналов с нормированными отклонениями, например температура должна составлять 20
2

Погрешность, свойственная средству измерений, находящемуся в нормальных условиях применения, называется основной погрешностью. Основная погрешность средств измерений нормируется путем задания пределов допускаемой основной погрешности.

Только в том случае, когда основная погрешность находится в этих пределах, средства измерения допускаются к применению.

Пределы допускаемой основной погрешности мер вдаются в виде абсолютных, приведенных или относительных погрешностей.

Основная погрешность отдельных однозначных мер вдается одночленной формулой, определяющей пределы допускаемой абсолютной

или относительной основной погрешности

где Д - предел допускаемой основной абсолютной погрешности; д - предел допускаемой относительной основной погрешности; хн - номинальное значение меры.

Для тех мер, которые не имеют номинального значения, нормируется не основная погрешность, а допустимый диапазон действительных значений мер.

Основная погрешность отдельных многозначных мер выражается также одночленной формулой, определяющей приведенную погрешность:

где Д- диапазон значений воспроизводимой многозначной мерой величины.

Для нормирования пределов допускаемой основной погрешности наборов и магазинов мер одночленные формулы не применяются, поскольку они не отражают имеющей место зависимости абсолютной или относительной погрешности меры от номинального значения воспроизводимой величины. Поэтому для них используются двучленные формулы:

- для абсолютной погрешности

- для относительной основной погрешности

где а, А, с, с1 - постоянные числа; х4 - наибольшее значение воспроизводимой данным набором или магазином величины.

При л- = хк предел допускаемой относительной основной погрешности достигает значения 3=
с, а при х < хк остается всюду больше этой величины. Допускается также использование формулы

где л*' - значение воспроизводимой набором или магазином величины, при котором предел допускаемой основной погрешности достигает наименьшего значения.

Если зависимость основной погрешности от номинальных значений мер оказывается более сложной, то основная погрешность вдается в виде таблицы пределов допускаемой абсолютной основной погрешности для различных номинальных значений мер (например, для мер массы - гирь).

Способ задания пределов допускаемой основной погрешности измерительных преобразователей и приборов определяется главным образом зависимостью погрешности от измеряемой или соответственно входной величины.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >