Точность средств измерения (СИ)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении средств измерений и их класса точности; измерений и обработки их результатов, а также систем счисления.

Класс точности – это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений. Классы точности регламентируются стандартами на отдельные виды средств измерения с использованием метрологических характеристик и способов их нормирования, изложенных в предыдущих главах.

Обозначение классов точности вводится в зависимости от способов задания пределов допускаемой основной погрешности.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности могут задаваться либо в виде одночленной формулы , либо в виде двухчленной формулы , где и выражаются одновременно либо в единицах измеряемой величины, либо в делениях шкалы измерительного прибора.

Более предпочтительным является задание пределов допускаемых погрешностей в форме приведенной или относительной погрешности.

Приделы допускаемой приведенной основной погрешности определяются по формуле

, где - нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и

- отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда значений: (1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6) ; n=1;0;-1;-2;…

Нормирующее значение устанавливается равным большему из пределов измерений (или модулей) для СИ с равномерной, практически равномерной или степенной шкалами и для измерительных преобразователей, если нулевое значение выходного сигнала находится на краю или вне диапазона измерений.

Для СИ, шкала которых имеет условный нуль, равно модулю разности пределов измерений. Например, для вольтметра термоэлектрического термометра с пределами измерений 100 и 600⁰С нормирующее значение равно 500⁰С. Для СИ с заданным номинальным значением устанавливают равным этому значению.

Для приборов с существенно неравномерной шкалой принимают равным всей длине шкалы или её части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае пределы абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины, а на средстве измерений класс точности условно обозначают, например, в виде значка , где 0,5 – значение числа р. В остальных рассмотренных случаях класс сочности обозначают конкретным числом р, например 1,5. Обозначение наносят на циферблат, щиток или корпус прибора.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности определяются по формуле

если . Значение постоянного числа q устанавливается так же, как и значение p. Класс точности на прибор обозначается в виде

, где 0,5 конкретное значение q.

В случае, если абсолютная погрешность задаётся формулой , пределы допускаемой относительной основной погрешности

(1)

Где c, d – отвлеченные положительные числа, выбираемые из ряда: (1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6) ; n=1; 0;-1; -2 и т.д.; -больший (по модулю) из пределов измерений. При использовании формулы (1) класс точности обозначается в виде “0,02/0,01”, где числитель – конкретное значение числа с, знаменатель – числа d. В обоснованных случаях пределы допускаемой относительной основной погрешности определяют по более сложным формулам либо в виде графика или таблицы.

Примеры:

Отсчёт по равномерной шкале прибора с нулевой отметкой и предельным значением 50А составляет 25 А. Пренебрегая другими видами погрешностей, оценить пределы допускаемой абсолютной погрешности этого отсчета при условии, что класс точности прибора равен:

а) 0,02/0,01 б) в) 0,5

Решение:

а) Для прибора с классом точности 0,02/0,01 согласно формуле (2)

при х=25А, =50А, с=0,02, d=0,01 (учитывая, что относительная погрешность выражается в процентах)получим:

б) Для прибора класса точности

т. е. q = 0,5

;

в) для прибора класса точности 0,5 учитывая, что нормирующее значение равно пределу измерения 50 А, получим: ;

Классы точности обозначаются римскими цифрами или буквами латинского алфавита для средств измерений, пределы допускаемой погрешности которых задаются в форме графиков, таблиц или сложных функций входной, измеряемой или воспроизводимой величины. К буквам при этом допускается присоединять индексы в виде арабской цифры. Чем меньше пределы допускаемой погрешности, тем ближе к началу алфавита должна быть буква и тем меньше цифра. Недостатком такого обозначения класса точности является его чисто условный характер.

Контрольные задачи:

1. Счетчик электрической энергии касса точности

Показывает 500 квт. час. Предел допускаемой абсолютной погрешности прибора равен…

2. Термоэлектрический термометр класса точности |0,5| с пределами измерения от 200 до 600 ⁰С, показывает 300 ⁰С. Укажите предел допускаемой погрешности прибора в градусах Цельсия.

3. Амперметр класса точности 0,06/0,04 со шкалой от -50 А до +50А показывает 20 А. Чему равен предел допускаемой относительной погрешности прибора.

Дата добавления: 2015-04-30