Классы точности СИ

Учет всех нормируемых метрологических характеристик средств измерений при оценивании погрешности результата измерений сложная и трудоемкая процедура, оправданная при измерениях повышенной точности. При измерениях на производстве и в обиходе такая точность не всегда нужна. В то же время определенная информация и возможной инструментальной составляющей погрешности измерения необходима. Поэтому для СИ, используемых в повседневной практике, приняты деления на классы точности, которые дают их обобщенную метрологическую характеристику.

Таким образом, класс точности является обобщенной метрологической характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей. Под пределом допускаемой погрешности понимается наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений при которой оно может быть признано годным к эксплуатации. Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке на основании испытаний представительной партии средств измерения данного типа. При этом пределы допускаемых погрешностей нормируют и выражают в виде абсолютных, относительных и приведенных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений. Общие требования к установлению классов точности СИ изложены в ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений». Этот стандарт имеет ограниченное применение, в частности, он не распространяется на СИ, для которых необходим учет динамических погрешностей, а также на СИ, для которых отдельно нормируются случайная и систематическая погрешности.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности могут быть постоянны

(1)

или зависеть от измеряемой величины

, (2)

где - предел допускаемой абсолютной погрешности, выражаемой в единицах на входе (выходе);

а, в – положительные числа, не зависящие от х

х – значение измеряемой величины;

Нормирование в соответствии с (2) означает, что в составе погрешности средства измерений присутствует две составляющие погрешности, например, для генератора низкой частоты Г3-36

Пределы допускаемой относительной погрешности:

Если Δ устанавливается по формуле (1)

(3)

Если Δ устанавливается по формуле (2)

, (4)

где - предел допускаемой относительной погрешности, %;

с,d –положительные числа, выбираемые из стандартизованного ряда (1;1.5; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6) 10ⁿ, где n=(1.0; 0; -1; -2; и т.д.);

х_к – больший по модулю из пределов измерений (верхний предел измерения или сумма пределов измерения для приборов с нулем посередине) верхний предел измерения, в общем случае устанавливается документацией;

x – показания прибора.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности определяют по формуле:

(5)

где - предел допускаемой приведенной погрешности, %;

х_N – нормирующее значение, равное большему из модулей пределов измерения, если нулевое значение входного (выходного) сигнала находится на краю или вне диапазона измерений, или длине шкалы (или ее части);

q –положительное число, выбираемое из стандартизованного ряда (1;1.5; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6) 10ⁿ, где n=(1.0; 0; -1; -2; и т.д.);

Пределы допускаемых дополнительных погрешностей устанавливают в виде дольного значения предела допускаемой основной погрешности. Обозначение класса точности на шкалы, щитки и корпуса приборов.

Классы точности СИ обозначаются условными знаками (буквами, цифрами). Для измерительных приборов предельные допускаемые погрешности которых выражены как приведенные погрешности согласно выражению (5), или относительной погрешности, согласно (3) классы точности обозначаются числами, равными этим пределам в процентах. Чтобы отличить относительную погрешность от приведенной, обозначение класса точности в виде относительной погрешности обводят кружком. Обозначение класса точности, определенного по формуле (5) в виде приведенной погрешности относительно длины шкалы значение класса точности указывают над галочкой.

Для измерительных приборов, предел допускаемых погрешностей которых выражается относительной погрешностью в процентах, согласно выражению (4) класс точности определяется совокупностью значений с и d. Тогда условные обозначения состоят из двух чисел, разделенных косой чертой и равных с и d.

Таким образом, для большинства применяемых в практике приборов используются одночленные или двучленные обозначения класса точности. Например, обозначение класса точности 0,5 показывает, что пределы допускаемых погрешностей выражаются в процентах нормирующего значения, где последнее определено как наибольшее по модулю из пределов измерения. Обозначение класса точности 0,1/0,2 означает что предел допускаемой относительной погрешности в процентах значения измеряемой величины и определяется формулой

, где с=0,1 d=0,02

Кроме того, классы точности могут обозначаться буквами, например, М,С и т.д. или римскими цифрами I,II,III и т.д.