В зависимости от структурной схемы и конструктивного использования средств измерений (СИ) проявляются их свойства, определяющие качество получаемой измерительной информации: точность, сходимость и воспроизводимость результатов измерений. Характеристики свойств СИ, оказывающие влияние на результаты измерений и их точность, называются метрологическими характеристиками средств измерений. Одним из важнейших условий для реализации единства измерений является обеспечение единообразия СИ. Под ним понимается состояние СИ, когда они проградуированы в узаконенных единицах, и их метрологические характеристики соответствуют установленным нормам. В последние годы нормирование производится согласно положениям ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». В этом стандарте они разбиты на группы.
Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений. К ним относятся:
- функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с неименованной шкалой или со шкалой, градуированной в единицах, отличных от единиц входной величины;
|
|
- значение однозначной или значение многозначной меры;
- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;
- вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.
Характеристики погрешностей средств измерений.
Характеристики систематической составляющей погрешности средств измерений:
- значение систематической составляющей Ds;
- значение Ds наряду с математическим ожиданием М [Ds] и средним квадратическим отклонением s[Ds]. При этом систематическая погрешность рассматривается как случайная величина на множестве СИ данного типа.
2.2. Характеристики случайной составляющей погрешности СИ:
- среднее квадратическое отклонение;
- нормализованная автокорреляционная функция или функция спектральной плотности;
- случайная составляющая погрешности от гистерезиса (вариация выходного сигнала СИ). Вариацией выходного сигнала называется погрешность СИ, представляющая разность показаний, получаемых при измерениях одного значения, сначала – приближением к нему со стороны меньших значений, затем – со стороны больших значений шкалы.
2.3. Характеристика погрешности СИ в случае, когда систематическая и случайная составляющие не разделяются.
Характеристика чувствительности средств измерений к влияющим величинам. К ним относятся функции влияния и изменения значений метрологических характеристик средств измерений, вызванные изменениями влияющих величин в пределах рабочего диапазона.
|
|
Динамические характеристики средств измерений.
Полные динамические характеристики аналоговых СИ, которые можно рассматривать как линейные:
- переходная характеристика;
- импульсная переходная характеристика;
- амплитудно-частотная и амплитудно-фазовая характеристики;
- передаточная функция.
Частные динамические характеристики аналоговых СИ:
- время реакции;
- постоянная времени;
- коэффициент демпфирования.
Частные динамические характеристики аналого-цифровых преобразователей (АЦП), цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП), цифровых измерительных приборов:
- время реакции;
- погрешность датирования отсчета;
- максимальная частота (скорость) измерений.
Динамические характеристики аналого-цифровых СИ, в том числе измерительных каналов измерительных систем, включающих АЦП, время реакции которых больше интервала времени между двумя измерениями.
Характеристики СИ, позволяющие учесть их взаимодействие с подключенным к входу или выходу объектом измерений, цифро-печатающим устройством и др.
Значения неинформативных параметров выходного сигнала, обеспечивающие нормальную работу устройств, подключенных к СИ. К неинформативным относятся параметры, не связанные функционально с измеряемой величиной.
Правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для конкретных типов СИ, способы нормирования и формы их представления в нормативно-технических документах, математические описания оценок (статистических) характеристик погрешностей средств измерений установлены в ГОСТ 8.009-84. Методы расчета характеристик погрешности СИ в реальных условиях эксплуатации рекомендованы в РД 50-453-84.
Учет всех нормируемых метрологических характеристик СИ – сложная и трудоемкая процедура, оправданная только при измерениях очень высокой точности. В обиходе и на производстве, как правило, такая точность не нужна. Поэтому для СИ, используемых повседневно, принято деление на классы точности.
Классом точности называется обобщенная характеристика всех средств измерений данного типа, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности. В стандартах на СИ конкретного типа устанавливаются требования к метрологическим характеристикам, в совокупности определяющие класс точности СИ.
Классы точности присваиваются типам СИ с учетом результатов государственных приемочных испытаний. Общие положения деления СИ на классы точности, способы нормирования метрологических характеристик и обеспечения классов точности установлены в ГОСТ 8.401.
Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса СИ, приводятся в нормативной документации. Обозначения могут иметь форму прописных букв латинского алфавита или римских цифр (1, П, Ш и т.д.) с добавлением условных знаков. Смысл таких обозначений раскрывается в нормативно-технической документации.