2015-03-20
711
На высоких частотах 
Вариация показаний измерительного прибора (вариация показаний) - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины[5].
В зависимости от предназначения уже при создании средства измерения устанавливаются допустимые для него нормы характеристик погрешности. Другими словами определяется максимальная погрешность при котором это средство измерений можно использовать по предназначению. Выбранные нормы характеристик погрешности затем подтверждаются в ходе приёмочных испытаний и при периодических поверках.
Предел допускаемой погрешности средства измерений ( предел допускаемой погрешности, предел погрешности) - наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению[5].
Примечание: При превышении установленного предела погрешности средство измерений признается негодным для применения[5].
|
|
|
В настоящее время для большинства электронных средств измерений, используемых в статическом режиме, пределы допускаемых погрешностей нормируют путём определения классов точности. ГОСТ 16263 – 70[12] вообще определяет класс точности средства измеренийкак обобщенную характеристику, определяемую пределами допустимых основных и дополнительных погрешностей. Мы будем использовать определение класса точности, данное в [5].
Класс точности средств измерений (класс точности) - обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность[5].
Следует иметь ввиду, что, хотя класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений одного типа, он, однако, не является непосредственным показателем точности измерений[5].
Например, для измерительного средства класса точности 1,5 предел допускаемой основной погрешности составляет 1,5 % диапазона измерения данного прибора, а действительное значение погрешности конкретного прибора может иметь меньшее значение.
Общие требования к методике определения класса точности описаны в [13]. Для каждого класса средств измерений порядок определения класса точности детализируется в соответствующих нормативных документах. Например, для гирь, используемых при измерении веса, требования к погрешностям измерений и к классам точности определены в [14]. Для счетчиков электрических активной и реактивной энергии индукционных в [15], а для вольтметров в [16].
|
|
|
Пределы допускаемых погрешностей принято выражать в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей в зависимости от диапазона измерений и условий применения и назначения средств измерений конкретного вида.
Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливают по формуле
(20)
или
, (21)
где Δ- пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы; х - значение измеряемой величины или число делений, отсчитанных по шкале; a, b - положительные числа, не зависящие от х.
Для средств измерений, для которых предел допускаемой погрешности устанавливается как абсолютная погрешность классы точности обозначаются в документации прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. В необходимых случаях к обозначению класса точности буквами латинского алфавита добавляются индексы в виде арабской цифры. Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, соответствуют буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа.
Например, для гирь и наборов из них установлены следующие классы точности (Таблица 1).
Таблица 1
| Номинальное значение массы гири | Пределы допускаемых отклонений, ± мг, для гирь класса точности | ||||||
| E1 | Е2 | F1 | F2 | M1 | М2 | М3 | |
| 1 мг | 0,002 | 0,006 | 0,020 | 0,06 | 0,20 | - | - |
| 2 мг | 0,002 | 0,006 | 0,020 | 0,06 | 0,20 | - | - |
| 5 мг | 0,002 | 0,006 | 0,020 | 0,06 | 0,20 | - | - |
| 10 мг | 0,002 | 0,008 | 0,025 | 0,08 | 0,25 | - | - |
| 20 мг | 0,003 | 0,010 | 0,030 | 0,10 | 0,3 | - | - |
| 50 мг | 0,004 | 0,012 | 0,04 | 0,12 | 0,4 | - | - |
| 100 мг | 0,005 | 0,015 | 0,05 | 0,15 | 0,5 | 1,5 | - |
| 200 мг | 0,006 | 0,020 | 0,06 | 0,20 | 0,6 | 2,0 | - |
| 500 мг | 0,008 | 0,025 | 0,08 | 0,25 | 0,8 | 2,5 | - |
| 1 г | 0,010 | 0,030 | 0,10 | 0,30 | 1,0 | 3,0 | |
| 2 г | 0,012 | 0,040 | 0,12 | 0,4 | 1,2 | 4,0 | |
| 5 г | 0,015 | 0,050 | 0,15 | 0,5 | 1,5 | ||
| 10 г | 0,020 | 0,060 | 0,20 | 0,6 | |||
| 20 г | 0,025 | 0,080 | 0,25 | 0,8 | 2,5 | ||
| 50 г | 0,030 | 0,10 | 0,30 | 1,0 | 3,0 | ||
| 100 г | 0,05 | 0,15 | 0,5 | 1,5 | |||
| 200 г | 0,10 | 0,30 | 1,0 | 3,0 | |||
| 500 г | 0,25 | 0,75 | 2,5 | 7,5 | |||
| 1 кг | 0,5 | 1,5 | |||||
| 2 кг | 1,0 | 3,0 | |||||
| 5 кг | 2,5 | 7,5 | |||||
| 10 кг | |||||||
| 20 кг | - |
В обоснованных случаях пределы допускаемой абсолютной погрешности могут устанавливаться по более сложной формуле или в виде графика либо таблицы.
Пределы допускаемой приведенной основной погрешности следует устанавливать по формуле:
, (22)
где γ - пределы допускаемой приведенной основной погрешности, %; Δ- пределы допускаемой абсолютной основной погрешности; X N- нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и Δ; р- отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда 1·10 n ; 1,5·10 n ; (1,6·10 n ); 2·10 n ; 2,5·10 n ; (3·10 n ); 4·10 n ; 5·10 n ; 6·10 n ; (n =1, 0, -1, -2, и т. д.).
Примечание: Выбор величины р только из данного ряда чисел обусловлен желанием ограничить число возможных классов точности средств измерений некоторой разумной величиной (обычно не больше 10).
Значения, указанные в скобках, не устанавливают для вновь разрабатываемых средств измерений[21].
При одном и том же показателе степени n допускается устанавливать не более пяти различных пределов допускаемой основной погрешности для средств измерений конкретного вида[22].
Для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности классы точности обозначаются числами, которые равны этим пределам, выраженным в процентах.
Причём, если нормирующее значение выражено в единицах шкалы, например, в вольтах, то класс точности обозначается числом равным g.
Например, в соответствии с ГОСТ 6570-96; ГОСТ 30207-94; ГОСТ 30206-94; ГОСТ Р 52321-2005, ГОСТ Р 52322-2005, ГОСТ Р 52323-2005 счетчики активной энергии должны изготавливаются классов точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1,0; 2,0 счетчики реактивной энергии — классов точности 0,5; 1,0; 2,0 (ГОСТ 26035).
|
|
|
При этом для класса точности 0,5 приведённая погрешность равна g=0,5%.
Примечание: Обозначение S означает, что счётчик позволяет получит более точный результат при малых токах (в ГОСТ для счетчиков нижний диапазон – 1% от номинального тока).
Если нормирующее значение выражено в длине шкалы (например, у амперметров), то класс точности обозначается числом равным g с галочкой под ним. Так обозначение 
означает, что g=1,5% длины шкалы.
Пределы допускаемой приведенной основной погрешности устанавливается в зависимости от наличия мультипликативной и аддитивной составляющей погрешности.
Если погрешность имеет в основном мультипликативную составляющую, то пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формуле:
(23)
Класс точности на прибор обозначается в виде 
, где 0,5 – конкретное значение q.
В случае наличия аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности, пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по формуле:
, (24)
где Х K - больший (по модулю) из пределов измерений; с, d - положительные числа, выбираемые из того же ряда чисел, что и для приведённой погрешности (см. выше); Хк – больший (по модулю) из пределов измерений.
В этом случае класс точности обозначаются в виде «0,02/0,01», где числитель – конкретное значение числа c, знаменатель – значение числа d.
