Класс точности как найти: Как определить класс точности манометра

alexxlab | 08.02.1971 | 0 | Разное

Как определить класс точности манометра

Манометр — измерительный прибор, который позволяет установить значение избыточного давления, действующего в трубопроводе или в рабочих частях различных видов оборудования. Такие приборы широко применяются в системах отопления, водоснабжения, газоснабжения, других инженерных сетях коммунального и промышленного назначения. В зависимости от условий эксплуатации измерителя существуют определенные ограничения по допустимому пределу его погрешности. Поэтому важно знать, как определить класс точности манометра.

Что такое класс точности манометра, и как его определить

Класс точности манометра является одной из основных величин, характеризующих прибор. Это процентное выражение максимально допустимая погрешность измерителя, приведенная к его диапазону измерений. Абсолютная погрешность представляет собой величину, которая характеризует отклонение показаний измерительного прибора от действительного значения давления. Также выделяют основную допустимую погрешность, которая представляет собой процентное выражение абсолютного допустимого значения отклонения от номинального значения. Именно с этой величиной связан класс точности.

Существует два типа измерителей давления — рабочие и образцовые. Рабочие применяются для практического измерения давления в трубопроводах и оборудовании. Образцовые — специальные измерители, которые служат для поверки показаний рабочих приборов и позволяют оценить степень их отклонения. Соответственно, образцовые манометры имеют минимальный класс точности.

Классы точности современных манометров регламентируются в соответствии с ГОСТ 2405-88 Они могут принимать следующие значения:

• 0,15;

• 0,25;

• 0,4;

• 0,6;

• 1,0;

• 1,5;

• 2,5;

• 4,0.

Таким образом, этот показатель имеет прямую зависимость с погрешностью. Чем он ниже, тем ниже максимальное отклонение, которое может давать измеритель давления, и наоборот. Соответственно, от этого параметра зависит, насколько точными являются показания измерителя. Высокое значение указывает на меньшую точность измерений, а низкое соответствует повышенной точности.  Чем ниже значение класса точности, тем более высокой является цена устройства.

Узнать этот параметр достаточно просто. Он указан на шкале в виде числового значения, перед которым размещаются литеры KL или CL. Значение указывается ниже последнего деления шкалы.

Указанная на приборе величина является номинальной. Чтобы определить фактический класс точности, нужно выполнить поверку и рассчитать его. Для этого проводят несколько измерений давления образцовым и рабочим манометром. После этого необходимо сравнить показания обоих измерителей, выявить максимальное фактическое отклонение. Затем остается только посчитать процент отклонения от диапазона измерений прибора.

Определение погрешности

Владельцев измерительных приборов интересует, прежде всего, величина максимальной погрешности, характерной для манометра. Она зависит не только от класса точности, но и от диапазона измерений. Таким образом, чтобы получить значение погрешности, нужно произвести некоторые вычисления.  Например, для манометра с диапазоном измерений, равным 6 МПа, и классом точности 1,5 погрешность будет рассчитываться по формуле 6*1,5/100=0,09 МПа.

Необходимо отметить, что таким способом можно посчитать только основную погрешность. Ее величина определяется идеальными условиями эксплуатации. На нее оказывают влияние только конструктивные характеристики, а также особенности сборки прибора, например, точность градуировки делений на шкале, сила трения в измерительном механизме. Однако эта величина может отличаться от фактической, поскольку существует также дополнительная погрешность, определяемая условиями, в которых эксплуатируется манометр. На нее может влиять вибрация трубопровода или оборудования, температура, уровень влажности и другие параметры.

Также точность измерения давления зависит от еще одной характеристики манометра — величины его вариации, которую определяют в ходе поверки. Это максимальная разница показаний измерителя, выявленная по результатам нескольких измерений. Величина вариации в значительной мере зависит от конструкции манометра, а именно от способа уравновешивания, которое может быть жидкостным (давлением столба жидкости) или механическим (пружиной). Механические манометры имеют более выраженную вариацию, что часто обусловлено дополнительным трением при плохой смазке или износе деталей, потере упругости пружины и другими факторами.

Как определить класс точности прибора формула

Класс точности определяет гарантированные границы, за пределы которых не выходит погрешность прибора в установлен­ном для него диапазоне измерений.

Класс точности К_Т электромеханических стрелочных изме­рительных приборов нормируют в виде процентного отношения предела Х_макс (гарантированных границ) абсолютной погрешно­сти прибора, к нормирующему значению Х_норм его шкалы:

(2)

где нормирующим значением Х_норм для приборов с равномерной шкалой служит верхний предел измеряемой прибором величины, а для приборов с неравномерной шкалой – длина её рабочей части, т.е. длина участка между отметками шкалы, соответствующими диапазону измерений прибора.

Для электромеханических стрелочных измерительных прибо­ров установлены следующие цифры классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 (для лабораторных приборов) и 1;.1,5; 2,5; 4 (для технических приборов).

Цифра класса точности прибора указывается на его шкале. Для приборов с равномерной шкалой эта цифра указывается без каких-либо знаков (кружков, квадратов, звёздочек), например, 2,5. Для приборов с неравномерной шкалой цифра класса точно­сти подчеркивается ломаной линией, например, 2,5.

По формуле (2) класса точности прибора проводят оценку предельно допустимого значения его абсолютной погрешности. Такая оценка необходима для определения погрешности резуль­тата измерения, выполняемого прибором, а также для выбора прибора, обеспечивающего требуемую точность измерений.

Расчет предела абсолютной погрешности прибора с равно­мерной шкалой проводится непосредственно по формуле (2) кла­сса точности, а для приборов с неравномерной шкалой по фо­рмуле (2) сначала определяется погрешность прибора в едини­цах длины (мм) шкалы, а затем по ней и чувствительности при­бора рассчитывается абсолютная погрешность в единицах изме­ряемой величины.

Пример 1. Определить предел DI_макс абсолютной погреш­ности амперметра, который имеет равномерную шкалу, верхний предел измеряемого тока

I_макс = 5А и класс точности К_Т =1.

Решение.1. Прибор имеет равномерную шкалу, следовате­льно, нормирующим значением в формуле (2) его класса точно­сти является верхний предел измеряемого тока 1_макс = 5 А.

2. Предел абсолютной погрешности амперметра находится непосредственно из формулы (2):

.

Пример 2. Определить предел DR_макс абсолютной погре­шности омметра с неравномерной шкалой в трёх её точках (начале, середине и конце), если диапазон измерений прибора ле­жит в пределах от 3 до 300 кОм, длина рабочего участка шка­лы (т.е. между отметками 3 и 300) составляет L_p = 60мм, класс точности К_т=2,5, чувствительность прибора в начале, сере­дине к конце рабочего участка шкалы соответственно равна S_н = 10 мм/нОм , S_с =1 мм/ нОм к S

к = 0,1 мм/кОм.

Решение.1. Прибор имеет неравномерную шкалу, следова­тельно, нормирующим значением в формуле (2) его класса то­чности является длина рабочего участка L_p = 60 мм.

2. По формуле (2) класса точности омметра определяется предел DL_макс его абсолютной погрешности, выраженный в единицах длины шкалы:

мм

3. Предел DR_макс абсолютной погрешности омметра в единицах измеряемой величины (т.е.

кОм;

кОм;

кОм.

Пример 3. Определить пределы абсолютной DI_макс и относительной d_макс погрешностей результата измерения тока амперметром, у которого верхний предел измерения I_макс = 5А, класс точности К_Т =1, шкала равномерная. Показание амперме­тра при измерении равно I_изм = 3А.

Решение. 1. Предел DI_макс абсолютной погрешности резу­льтата измерения определяется пределом абсолютной погрешно­сти прибора, который находится по классу точности прибора:

.

2. Предел относительной погрешности результата измере­ния

%

Примечание. Как следует из примера, предел относите­льной погрешности результата измерения будет возрастать с уменьшением уровня измеряемой величины. Следовательно, относительная погрешность получаемых результатов измерения будет близка к наименьшему своему возможному значению, ра­вному цифре класса точности прибора, только в случае, если измеряемая величина близка к верхнему пределу измерения при­бора.

2.7.Выбор приборов для измерений

Основными метрологическими характеристиками прибора, определяющими погрешность результата измерения, являются верхний предел измерения и класс точности.

Верхний предел измерения прибора влияет, как видно из примера 3, на относительную погрешность получаемого результа­та измерения. Эта погрешность возрастает с уменьшением уровня измеряемой величины. Следовательно, приборы необходимо подби­рать таким образом, чтобы их верхний предел измерения был как можно ближе к уровню измеряемой величины. В этом случае отно­сительная погрешность получаемого результата измерения будет близка к наименьшему своему значению, равному цифре класса точности прибора.

Класс точности определяет способность прибора “улавли­вать” флуктуации измеряемой величины. К таким флуктуациям, например, относится технологический разброс параметров те­хнических изделий, т.е. неповторимость параметров отдельных изделий одного вида. (Этот разброс обусловлен несовершен­ством технологии изготовления изделий.)

Флуктуации измеряемой величины и погрешность отдельного прибора носят случайный характер и между собой не коррелированы (не взаимосвязаны).

(3)

Точность “улавливания” флуктуации DX_ф измеряемой ве­личины повышается с уменьшением погрешности DХ_п

прибора. Однако, следует иметь в виду, что приборы с меньшей погреш­ностью имеют более высокую стоимость. Поэтому выбор приборов с меньшей погрешностью целесообразен до тех пор, пока умень­шение погрешности DХ_п оказывает существенное влияние на величину DХ_и. Отмеченное обстоятельство иллюстрируется гра­фиком (рис.3) зависимости (3), представленной в виде

,

где составляющие DХ_и и DХ_п выражены относительно флукту­ации DX_ф, которая является независимой величиной. Из гра­фика видно, что в зоне DХ_п/DX_ф = 0,3 ¸ 0,5 отношение DХ_и/DХ_ф практически не изменяется. Следовательно, при вы­боре прибора по классу точности целесообразно использовать условие

Рис. 3 – Зависимость погрешности результата измерения

от погрешности прибора

Пример 4. Выбрать вольтметр, обеспечивавший удовлетвори­тельную точность результата измерения выходного напряжения U_вых= 20 В блока питания, которое из-за технологического разброса параметров составных элементов блока может изменя­ться на ±1 % от указанного значения.

Решение.1. Выбор вольтметра заключается в определении его верхнего предела измерения и класса точности.

2. Верхний предел измерения вольтметра выбирается, как было отмечено в разд. 2.7, наиболее близким к уровню изме­ряемой величины.

У стандартных электромеханических вольтметров наиболее близким к уровню измеряемого напряжения U_вых= 20 является верхний предел измерения U_vмакс = 30 В.

3. В рассматриваемом примере технологический разброс DU_вых выходного напряжения блока питания составляет ±1 % от среднего значения 20 В:

В

4. Согласно указанному в разделе 2.7 правилу, предел U_vмакс = 30 В абсолютной погрешности вольтметра должен удовле­творять условию

5. Класс точности К_Т выбираемого вольтметра, опреде­ляется по формуле (2):

Среди стандартных электромеханических вольтметров ука­занному условию удовлетворяет прибор с классом точности 0,2.

6. Заключение: для измерения выходного, напряжения блока питания выбираем вольтметр с верхним пределом измерения U_vмакс = 30В и классом точности К_Т = 0,2.

Класс точности – основная метрологическая характеристика средства измерения (прибора, в частности).

Классы точности разных средств измерений (приборов) в общем случае могут быть заданы различными способами. Используются предельные значения основных абсолютных, относительных и приведенных погрешностей. Для правильной оценки инструментальной погрешности в каждом конкретном случае (при выборе одного из нескольких приборов) необходимо достаточно уверенно ориентироваться в различных способах задания классов точности.

Класс точности средства измерения говорит о максимально возможной (предельной) инструментальной составляющей общей погрешности результата измерения. Реально инструментальная погрешность у исправного и своевременно поверяемого прибора может принимать любое значение внутри заданных классом точности пределов.

Классы точности различных отечественных приборов могут задаваться изготовителями по-разному, но в соответствии со стандартами (в России – ГОСТ 8.401 – 80. Классы точности средств измерений. Общие требования). Чаще всего используются следующие четыре варианта задания классов точности, т.е. предельных значений погрешностей.

Графически зависимости значений абсолютных и относительных погрешностей от значения измеряемой величины Х можно представить так – см. рис.1 .

Типичным для аналоговых стрелочных и простых (не очень точных) цифровых приборов является задание класса точности предельным значением основной приведенной погрешности g . Это означает постоянство (независимость от значения измеряемой величины X ) предельной абсолютной погрешности D = const (см. рис.1.а. ), т.е. имеет место только аддитивная погрешность.

Для некоторых аналоговых приборов (в частности, самопишущих) применяется задание класса точности пределом основной относительной погрешности d = const (см. рис.1.б .). Это говорит о мультипликативном характере погрешности прибора.

Для отечественных цифровых приборов часто принято задание класса в виде предельного значения основной относительной погрешности, содержащей два слагаемых – аддитивную и мультипликативную составляющие (соответственно, d·X_k / X и c – d ) – см. рис. 1.в.

Иногда, особенно часто в случае с импортными приборами, класс точности цифровых приборов задается пределом основной абсолютной погрешности, также состоящей из двух частей – аддитивной ( b·FS ) и мультипликативной ( a·R ) – см. рис.1.г .

Существует разновидность задания коэффициентов a и b в процентах. Например, D = ± (0,2 % от отсчета + 0,2 % от диапазона измерения).

Значения коэффициентов a, b, c, d в этих выражениях выбираются изготовителем прибора обычно из ряда 1 – 1,5 – 2,0 – 2,5 – 4 – 5 – 6 с умножением на число 10 в различных степенях. Поскольку собственно формулы погрешностей одни и те же, то достаточно указывать лишь значения этих коэффициентов. Например, класс точности цифрового вольтметра может быть выражен просто дробью c/d = 0,5/0,2 (здесь коэффициенты c/d выражены в процентах). Для случая задания класса по пределу абсолютной погрешности, может быть просто задано отношение коэффициентов a/b = 0,001/0,001 (безразмерные единицы). Или, оно может быть задано в процентах от результата измерения и от диапазона измерения, например, 0,1%R /0,1%FS .

Гиперболический характер поведения относительной погрешности d в зависимости от значения измеряемой величины X (см. рис.1.а., 1.в., 1.г. ) объясняет известные рекомендации работать в таких диапазонах измерения (или выбирать такой прибор), где значение X как можно ближе к верхнему пределу диапазона измерения X_k. Это обеспечивает меньшую относительную погрешность. Минимальное ее значение будет иметь место в точке X = X_k .

Зная класс точности, результат измерения, условия эксплуатации, можно оценить максимально возможную инструментальную составляющую погрешности результата. Предельная суммарная инструментальная погрешность складывается из предельной основной и предельной дополнительной погрешностей. Основная погрешность – это та, что имеет место в нормальных условиях эксплуатации. Дополнительной называется погрешность, вызванная изменением влияющих величин (например, температуры) за пределы нормальных значений.

Основная погрешность легко определяется по классу точности.

Дополнительная (температурная) погрешность определяется основной погрешностью и значением температуры окружающей среды в процессе эксперимента,. в котором используется измерительный прибор. Дополнительная погрешность может превосходить основную, но также легко может быть оценена. Например, дополнительная погрешность, вызванная выходом температуры за пределы нормальных значений (типично 20°С ± 5°C или, что характерно для многих приборов зарубежных фирм, 23°С ± 5°C ), обычно численно оценивается для аналоговых приборов как “основная на каждые десять градусов отличия от нормальной температуры”, а для цифровых – как “половина основной на каждые десять градусов отличия от нормальной температуры”. Например, если значение основной абсолютной погрешности (найденное по классу точности) для используемого отечественного цифрового мультиметра (в режиме вольтметра) равно D_о = ± 0,1 В, а температура окружающей среды во время эксперимента была +30°C , то дополнительная абсолютная предельная погрешность не превзойдет значения

Предельное значение суммарной инструментальной погрешности D при этом будет равно

Отметим, что данный расчет дает в общем случае завышенные значения погрешностей, т.е. такие, выше которых быть не должно, если приборы исправны и проверены.

Как определять класс точности датчиков, если в технической документации к приборам класс точности дается либо в буквенном выражении (А), либо в процентном (1%, 5%)?

Класс точности прибора (аппарата и пр.) определяется по ГОСТ 8.401-80.

Согласно п. 3.2.6. ГОСТ 8.40180. Правила построения и примеры обозначения классов точности в документации и на средствах измерений приведены в таблице.

Буква S в классе точности прибора говорит о том, что он нормируется в пределе 1%.

Электрические измерения (страница 1)

Решение:
Согласно первому закону Кирхгофа,

С другой стороны, отношение токов в параллельных пассивных ветвях равно обратному отношению сопротивлений этих ветвей:

Следовательно, вместо тока можно в уравнение (а) подставить, согласно уравнению (б), величину :

Показание второго амперметра:

Отсюда видно неудобство рассматриваемой схемы параллельного включения двух амперметров с равными номинальными токами, но с различными внутренними сопротивлениями; суммарный ток цепи не разветвляется между амперметрами поровну: в то время как амперметр с меньшим сопротивлением будет нагружен предельно, другой амперметр останется нагружен неполностью.

7. Определить сопротивление шунта для магнитоэлектрического измерительного механизма, номинальный ток которого и сопротивление , если шунтирующий множитель р = 6 (рис. 55).

Решение:
Амперметр магнитоэлектрической системы представляет собой сочетание измерительного механизма этой системы и шунта, который служит для расширения предела измерения тока . Шунт включается в цепь измеряемого тока, а параллельно шунту присоединяется измерительный механизм (рис. 55). На основании закона Ома напряжение между точками а и b можно выразить через данные ветви измерительного механизма:

а также через ток в цепи I и эквивалентное сопротивление двух параллельных ветвей:

Разделив выражение (4) на (5), получим

откуда неразветвленный ток

Выражение в скобках обозначается буквой р и называется шунтирующим множителем:

который представляет собой число, показывающее, во сколько раз измеряемый ток больше тока в измерительном механизме.
Из последнего выражения следует, что сопротивление шунта

или, в рассматриваемом случае,

При шунте, имеющем эту величину сопротивления, номинальное значение измеряемого тока

8. Многопредельный вольтметр имеет четыре предела измерения: 3, 15, 75 и 150 в (рис. 56). Наибольший допустимый (номинальный) ток прибора 30 мА.
Определить добавочные сопротивления , включенные последовательно с прибором, если сопротивление вольтметра без этих сопротивлений .

Решение:
При пользовании вольтметром для измерения напряжений до трех вольт последовательно с прибором включается сопротивление . Сопротивление измерительной цепи на основании закона Ома

При использовании зажимов «+» и 15 В имеем увеличение сопротивления измерительной цепи на .На основании закона Ома

Если для измерения напряжения воспользоваться зажимами «+» и 75 В, то будем иметь в измерительной цепи четыре сопротивления, соединенных последовательно:

При включении вольтметра на напряжение до 150 В используются зажимы «+» и 150 В. Сопротивление неразветвленной цепи на основании закона Ома равно

9. Два пассивных приемника энергии, сопротивления которых , соединены последовательно и включены на напряжение 120 В.
Можно ли получить правильные значения напряжений на этих приемниках путем присоединения к их зажимам вольтметра, сопротивление которого равно 3000 Ом?

Решение:
Напряжение на приемниках можно определить расчетом на основании закона Ома. Действительно, напряжения относятся как сопротивления приемников:

Сумма напряжений приемников равна приложенному напряжению:

Напряжение на первом приемнике

Напряжение на втором приемнике

Присоединение вольтметра к зажимам первого приемника изменяет сопротивление на первом участке и делает его равным

Напряжение между зажимами этого участка

Это напряжение будет показанием вольтметра, относительная погрешность измерения

Если присоединить вольтметр к зажимам второго приемника, то изменится сопротивление на втором участке, которое станет равным

Напряжение между зажимами этого участка

Это напряжение будет показанием вольтметра. Относительная погрешность измерения

Характерно, что в обоих случаях относительная погрешность измерения отрицательна, т. е. присоединение вольтметра параллельно пассивному элементу цепи, сопротивление которого того же порядка, что и у вольтметра, заметно понижает напряжение на этом элементе.
Сопротивление вольтметра должно быть большим по сравнению с сопротивлением элемента цепи, напряжение на котором измеряется. Напротив, сопротивление амперметра, включенного в разрыв цепи так, что он оказывается соединенным последовательно с приемником энергии, должно быть мало по сравнению с сопротивлением приемника. В обоих случаях включение электроизмерительного прибора не должно изменять режима цени.

10. На рис. 57 приведена неправильная схема включения параллельной цепи ваттметра.
Определить разность потенциалов между генераторными зажимами обмоток (помечены звездочками), если номинальный ток параллельной цепи ваттметра 30 мА, сопротивление параллельной обмотки и сопротивление внутри прибора 1000 Ом, напряжение сети 220 В. Прибор рассчитан на напряжение 300 В.

Класс точности электросчетчика – как определить для квартиры

Электрический счетчик

Измерение любой физической величины, всегда происходит с погрешностями, и чтобы расчет на основе замера оказался наиболее верен, используют мерительные средства соответствующего класса точности. Не являются исключением и электрические измерения, в частности, расход потребленной электроэнергии.

Отнесение к какому-либо из классов точности, говорит о том, в каком диапазоне может колебаться реальное значение измерения, то есть, это процентное соотношение класса точности к максимальному значению на шкале. Несмотря на то, что электрический счетчик считается исключительно бытовым прибором, он может иметь различные классы, и использоваться не только бытовыми абонентами.

Описание

Прибор учета расхода электрической энергии, сегодня обязателен к использованию всеми абонентами электрической энергии. Используемые устройства бывают двух видов:

• Аналоговые индукционные.
• Электронные цифровые.

Первые – это наиболее распространенный, хотя и постепенно уходящий в прошлое вид. Именно они установлены перед дверями большинства квартир, поскольку обладают высокой надежностью, неприхотливостью и могут прослужить нескольким владельцам жилья.

Такой электроприбор в своей основе использует принцип появления вихревых токов Фуко, в обмотках трансформатора. Это явление, в любом другом случае достаточно вредно для электрических схем, поскольку вызывает сильный нагрев, но в случае с индукционным электросчетчиком, токи вращают алюминиевый диск, в свою очередь, приводящий в движение счетный механизм.

Чем больше потребляемой энергии проходит через обмотки катушек внутри устройства, тем больше скорость диска и соответственно больше расход. Счетчики индукционного типа показывают значение расхода только в настоящий момент.

Электронные цифровые приборы производят учет путем преобразования поступающего тока в электронные импульсы. В отличие от аналоговых, они имеют дополнительный функционал – архивирование данных, передача данных по каналу связи, многотарифный режим, то есть, оценка потребленной электроэнергии в зависимости от времени суток или периода года.

Принцип работы

Потребитель электроэнергии видит на электронном или аналоговом табло, уже суммированный результат, выраженный в израсходованных киловатт/часах, то есть, электрическую мощность потребленную за промежуток времени.

Ее невозможно замерить напрямую, как это делается с измерением напряжения или силы тока, поскольку мощность есть произведение силы на напряжение, а следовательно можно произвести следующие действия:

1. измерить отдельно эти две величины и вручную посчитать киловатты.
2. произвести параллельный замер прибором, автоматически суммирующим показания и соотносящим их к единице времени.

Именно последний принцип и реализован в электрических счетчиках. Внутри используется схема на основе трансформатора тока и напряжения, что и в ваттметрах, а наличие счетного механизма позволяет определить расход за конкретный период.

Таким образом, электросчетчик объединяет в себе два измерительных прибора и автоматически делает вычисление. В цифровых приборах, надобности в громоздких трансформаторах нет, поскольку анализ и расчет потребления выполняется интеллектуальными технологиями, а пользователь получает информацию в наиболее удобном для себя виде.

Преимущества и недостатки

Как показывает почти полувековой опыт использования приборов учета электроэнергии в нашей стране, у них нет никаких недостатков, за исключением того, что они насчитывают плату за потребленное электричество. Используя же их, абоненты получают возможность платить строго за потребленную услугу, а ведь старшее поколение прекрасно помнит, что когда-то приходилось оплачивать счета, выписываемые на основе количества электрических ламп в доме.

Электросчетчики, в том числе и аналоговые, характеризуются очень длительным сроком службы, в отличие от расходомеров газа или воды, которые надо периодически очищать от грязи и налета из-за контакта с измеряемой средой.

Стоимость обычного бытового прибора также вполне доступна для потребителя, чего, впрочем, не скажешь о промышленных измерительных комплексах, применяемых на предприятиях, хотя для таких потребителей, эти расходы быстро окупаются.

Что такое класс точности электросчетчика?

Для электрических измерительных приборов, международным стандартом предусмотрено несколько классов точности, определяющих качество измерений. В соответствии с классом, на корпусе прибора, наносится соответствующее цифровое обозначение, обозначающее погрешность в процентах, которая допустима при измерениях, то есть, она не может существенно исказить показания в пользу какой-либо из сторон.

Какие бывают классы точности

В соответствии с международной системой измерений SI, для электроизмерительных приборов предусмотрены следующие основные классы:

• 0,05.
• 0,1.
• 0,2.
• 0,5.
• 1,5.
• 2,5.

Порядок расположения класса обратно пропорционален его цифровому значению, то есть, чем меньше цифра, тем выше класс. Для установления процента погрешности или факта выхода за его пределы проводится поверка – сравнение показаний поверяемого счетчика и образцового.

В качестве последнего может использоваться любой прибор с классом выше на одну и более ступень. Наиболее точные приборы с классом 0,05 и выше, как правило, это лабораторные образцы, не используемые в промышленности, для бытовых потребителей, в такой высокой точности необходимости также нет.

Какой класс точности необходим для квартиры?

Бытовые потребители оснащаются электросчетчиками с точностью измерений не ниже 2,5. Такой предел используется на индукционных электромеханических приборах. Более точные электронные и цифровые модели, дают возможность проводить измерения с погрешностью не более 1 или 1,5. Бытовых счетчиков с более высокими классами не производят, поскольку в этом нет никакой надобности.

Однозначно же, ответить на вопрос, о том, какой класс точности должен быть, могут ответить в энергоснабжающей организации, кроме того, данный нюанс всегда прописывается в договоре на поставку электроэнергии, заключающемся с каждым потребителем. Как правило, устанавливается только нижняя граница, в выборе же более высокого класса, потребитель не ограничен.

Как определить

Обозначение класса наносится производителем на корпусе либо на шкале под стеклом, в большинстве случаев, это цифра помещенная в кружок, но в более старых версиях, вместо круга может быть звезда. Если же есть сомнения, что устройство не соответствует приведенным сведениям, то следует обратиться в организацию занимающуюся проведением метрологических поверок, где лабораторным путем будет определено значение погрешности.

По результатам исследований составляется протокол с вносимыми туда показаниями образцового и поверяемого приборов, а также заключением эксперта.

Какой выбрать счетчик

Иногда старые счетчики все же выходят из строя, либо энергоснабжающая организация требует заменить прибор учета. В вопросах выбора опираться следует в первую очередь на технические условия выданные поставщиком, так как он вправе не принять в эксплуатацию оборудование не соответствующее его требованиям.

Если же потребитель не ограничен в выборе, то приобретать следует недорогую модель, возможно даже индукционного электромеханического типа, но желательно новую.

Варианты, когда устанавливаются уже использовавшиеся ранее счетчики, также имеют право на жизнь, однако:

1. При отсутствии знаний в электротехнике, невозможно определить рабочее состояние.
2. Поставщик электричества вправе потребовать поверки такого прибора, выполняемой за счет абонента.

Новые счетчики проходят поверку на предприятии-изготовителе, поэтому сразу готовы к установке в электросеть. Обратить снимание следует и на электронные цифровые многотарифные модели, в особенности, если потребитель подключен к трехфазной линии. В таком случае, появляется возможность существенно экономить, в так называемые льготные периоды, когда электроэнергия отпускается по сниженным расценкам.

Другие критерии выбора

Лучше воздержаться от покупки чересчур дешевых приборов сомнительного производства. Даже если они надежны в эксплуатации, еще не означает, что прошли метрологическую аттестацию и находятся в едином реестре измерительных средств.

Обращать внимание следует на производителей имеющих большой опыт работы, а это все без исключения отечественные поставщики. В паспорте прибора обязательно должен стоять штамп предприятия-изготовителя, и оттиск государственного поверителя. Корпус счетчика должен быть опломбирован.

Не помешает и дополнительное удобство, например, в устройствах с жидкокристаллическими экранами, показания видны намного лучше, чем с механическим указателем.

Цена

Несомненно, класс точности оказывает влияние на стоимость прибора, хотя для бытовых потребителей это и не сказывается существенно на стоимости. Если же есть необходимость приобрести лабораторное оборудование, тогда придется отдать сумму большую, чем за бытовой счетчик, что обусловлено использованием более дорогостоящих элементов и материалов.

Расценки в зависимости от класса точности

На сегодняшний день бытовые потребители могут приобрести счетчики начиная от класса 1. Обычный прибор с механическим счетным устройством обойдется в среднем за 15$, а вот за многотарифную модель с однофазным подключением придется отдать около 32$.

Возможна еще установка приборов с погрешностью 1,5, такие будут незначительно уступать в цене, а вот дисковые модели более низких классов на сегодняшний день уже не производятся и постепенно изымаются из эксплуатации.

1.3. Класс точности

Класс точности – обобщённая метрологическая характеристика средства измерения.

Класс точности определяется и обозначается по-разному. Наибольшее распространение получили три варианта, каждый представляет собой выраженное в процентах значение относительной погрешности:

– относительно измеренного значения (относительная погрешность),

– относительно максимального значения шкалы (приведённая погрешность),

– относительно участка шкалы (приведённая к участку шкалы погрешность).

Рассмотрим эти три варианта.

Вариант 1. Относительная погрешность.

Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, результат измерения умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.

Абсолютная погрешность составит: (10,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,010 В. Запись результата: (10,000 ± 0,010) В, с вероятностью 95 % (эта вероятность по умолчанию назначается для технических измерений, исходя из этой вероятности определяется и класс точности). При нормировании по относительной погрешности, значение класса точности заключают в кружок. Как правило, обозначение класса точности размещают в правом нижнем углу на шкале средства измерений.

Вариант 2. Приведённая погрешность.

Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, максимальное значение шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В. Максимальное значение шкалы составляет 20,000 В.

Абсолютная погрешность составит: (20,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,020 В. Запись результата: (10,000 ± 0,020) В, с вероятностью 95 %. При нормировании по приведённой погрешности, значение класса точности не сопровождают никакими знаками.

Вариант 3. Приведённая к участку шкалы погрешность.

Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, размер участка шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Рассмотрим два примера, для случая, когда вся шкала поделена на два участка.

Пример 1. Участок шкалы от 0,000 В до 12,000 В, отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.

Абсолютная погрешность составит: (12,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,012 В. Запись результата: (10,000 ± 0,012) В, с вероятностью 95 %.

Пример 2. Участок шкалы от 12,000 В до 20,000 В, также отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 15,000 В.

Абсолютная погрешность составит: (8,000 В ∙ 0,1 %) / 100 % = 0,008 В. Запись результата: (15,000 ± 0,008) В, с вероятностью 95 %. При нормировании по приведённой к участку шкалы погрешности, значение класса точности помещают над галочкой. Участки шкалы, относительно которых нормируется погрешность, обозначают галочками.

Варианты классов точности обусловлены отличием конструктивных, системных и схемотехнических решений средств измерений.

1.4. Корректная запись результатов

Запись результатов измерений производится по следующим правилам.

1) Погрешность указывается двумя значащими цифрами, если первая равна 1 или 2. Погрешность указывается одной значащей цифрой, если первая равна 3 или более. Все остальные цифры должны быть не значащими.

Значащей цифрой называется любая цифра числа, записанного в виде десятичной дроби, начиная слева с первой отличной от нуля цифры, независимо от того, где она находится – до запятой или после запятой.

2) Результат измерения округляется в соответствии с его погрешностью, т.е. записывается с той же точностью, что и погрешность.

Рассмотрим пример. Результат измерения: 10,645701, погрешность 0,012908.

1) Рассматриваем погрешность. Первая значащая цифра 1, поэтому оставляем две значащие цифры, округляя, записываем: 0,013.

2) Рассматриваем результат измерения. Погрешность записана с точностью до третьего знака после запятой, поэтому в результате также оставим три знака. Округляя, записываем: 10,646.

Корректная запись: 10,646 ± 0,013.

Корректная запись обеспечивает адекватность и сопоставимость результатов различных измерений и является одним из элементов единства измерений. Как правило, отбрасывание избыточных цифр не приводит к дополнительной погрешности, поскольку избыточные цифры обусловлены точностью вычислений, а не точностью измерений.

Класс точности амперметра 2,5. Номинальный ток 100 мА. Чему равна наибольшая возможная абсолютная погрешность измерения?

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

а) 2,5 %;

б) 1,0 мА;

в) 2,5 мА.

 

Вольтметр класса точности 2,0 имеет два предела измерения – 15В и 3В. Какую шкалу предпочтительнее использовать для измерения напряжения, априорное значение которого 2 В.

а) разницы в выборе предела измерения нет;

б) Uпред = 15 В;

в) Uпред = 3 В.

 

Абсолютные погрешности приборов А и Б одинаковы, а нормирующее значение прибора А больше. В каком соотношении находятся классы точности этих приборов?

а) класс точности приборов одинаков;

б) класс точности прибора А выше;

в) класс точности прибора Б выше.

 

Необходимо измерить напряжение в цепи постоянного тока, априорное значение которого находится в диапазоне от 15 до 20 В. С помощью какого прибора можно произвести измерения с наибольшей абсолютной погрешностью?

а) со шкалой 30 В и классом точности 2,5;

б) со шкалой 100 В и классом точности 1,0;

в) со шкалой 50 В и классом точности 0, 5.

 

На вольтметре, имеющем предельное значение шкалы измерения 10В, указан класс точности 0,05. Чему будет равна наибольшая возможная абсолютная погрешность прибора?

а) 0,005 В;

б) 0,05%;

в) 0,05 В.

 

 

На амперметре, имеющем предельное значение шкалы измерения 100мА, указан класс точности 0,05. Чему будет равна наибольшая возможная абсолютная погрешность прибора?

а) 0,005 мА;

б) 0,05%;

в) 0,05 мА.

 

Номинальное значение вольтметра 100 В. Нужно измерить напряжение до 500В. Рассчитать значение добавочного сопротивления, если внутреннее сопротивление вольтметра равно 2кОм.

а) 500 Ом;

б) 4 кОм;

в) 8 кОм.

 

На циферблате прибора обозначена цифра 2,5. Чему равна абсолютная погрешность прибора, если выбранный предел измерения равен 30 В.

а) 2,5 В;

б) 2,5 %;

в) 0,75 В.

 

На циферблате прибора обозначена цифра 1,5. Чему равна абсолютная погрешность прибора, если выбранный предел измерения равен 100 В.

а) 1,5 В;

б) 1,5 %;

в) 1,0 В.

 

113 Вольтметр имеет класс точности 2,5 и предел измерения 100 В. Найти допустимое значение относительной погрешности измерения, если прибор показывает значение U=75 В.

а) 2,5 В;

б) 2,5 %;

в) 3,3 %.

 

114 Вольтметр имеет класс точности 1,5 и предел измерения 30 В. Найти допустимое значение относительной погрешности измерения, если прибор показывает значение U=25 В.

а) 1,5 В;

б) 1,5 %;

в) 1,8 %.

 

 

115 Вольтметр имеет класс точности 1.0 и предел измерения 100 В. Найти допустимое значение относительной погрешности измерения, если прибор показывает значение U=70 В.

а) 1,0 В;

б) 1,0 %;

в) 1,43 %.

 

Шкала вольтметра с пределом измерения 150 В разбита на 100 делений. Определить цену деления и напряжение в цепи, если показания прибора 65 делений.

а) 1В/дел; 65 В;

б) 1,5 В/дел; 97,5 В;

в) 1,5 В/дел; 65 В.

 

Шкала вольтметра с пределом измерения 30В разбита на 15 делений. Определить цену деления и напряжение в цепи, если показания прибора 12 делений.

а) 1,5В/дел; 12В;

б) 1,5В/дел; 25В;

в) 2В/дел; 24В.

 

Определить абсолютную погрешность, если при токе в цепи, равном 100мА, прибор показывает 104 мА.

а) –4 мА;

б) 4 мА;

в) 4 %.

 

Поверяемый прибор показывает значение 95 мА, образцовый – 100мА. Определить абсолютную и относительную погрешность поверяемого прибора.

а) 5 мА; 5%;

б) –5мА; 5%;

в) –5мА; 5,3%.

 

Определить класс точности прибора с пределом измерения 25 мА, если его абсолютная погрешность равна 0,05 мА.

а) 0,5;

б) 2,5;

в) 0,2.

 

Определить класс точности прибора с пределом измерения 100мА, если его абсолютная погрешность равна 0,05 мА.

а) 0,5;

б) 1,5;

в) 0,05.

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Класс точности амперметра: как определить класс точности

Ни один прибор в мире не является точным. Величина, которую он измеряет, всегда будет отличаться от истины на ту величину, которую еще называют его погрешностью. Данная погрешность и будет определять класс точности амперметра. Задачей всех производителей измерительной техники, заключается в том, чтобы эта погрешность была, как можно ниже и стремилась к нулю.

Погрешность амперметра устанавливается в результате поверки и сравнении показаний замеров одних и тех же величин с эталонным или образцовым прибором, имеющий более высокий класс точности. При этом значение, полученное на образцовом приборе, считаются действительными.

Что такое амперметр и какие величины он измеряет

Амперметр — измерительный прибор, который служит для измерения силы тока [І] в электроцепях. Единицей [І] по системе СИ является ампер [А]. Электрические цепи могут проводить ток разной силы, поэтому градуируют приборную шкалу амперметра с различной градацией от микроампера равного 1 мкА = 1×0^-6 ампер до килоампера равного: 1 кА = 1 000 ампер.

Важно! В электроцепь амперметр включают последовательно, а для повышения границы измерений, используют специальные устройства: трансформаторы, шунты м магнитные усилители.

Поскольку ток в цепи напрямую зависит от величины сопротивления [R] элементов электроцепи, то собственное сопротивление прибора [Rа] должно быть предельно низким, стремится к нулю. Это приведет к уменьшению влияния устройства в процессе замеров тока в цепи, тем самым будет повышена точность измерения.

Разновидности амперметров

Они могут быть электромеханическими или аналоговыми, цифровыми или электронными. Базовый набор, как правило, состоит из детектора, передающего устройства и индикатора, самописца или запоминающего устройства.

Аналоговые устройства — самые старые из используемых инструментов. Хотя они надежны для статических и стабильных измерений, они не подходят для динамических и переходных условий. Кроме того, они довольно громоздкие и имеют ограничения из-за использования стрелочной индикации.

Электронные инструменты реагируют быстрее и способны мгновенно обнаруживать динамические изменения тока в сети. Примером является цифровой мультиметр, который способен измерить значения тока в динамическом или переходном режиме за секунды.

Виды погрешностей амперметра

Чтобы понять размер погрешности в измерениях, нужно сравнить полученные результаты с эталонными.

В метрологии используют для всех электротехнических измерителей, как для амперметров, так и для вольтметров, несколько видов погрешностей: абсолютную, относительную и приведенную.

Абсолютная погрешность амперметра — это разность Δ между результатом измерения, полученного на шкале прибора (Xи) и действительным значением силы тока в цепи (Xд). Абсолютная погрешность амперметра описывается простой формулой и выражается в единицах тока А.

Δх = Xд−Xи, А

где:

• Δх — дельта Х
• Xд — действительное показание силы тока, принимаемой по образцовому прибору;
• Xи — измеренное значение на шкале прибора.

Относительная погрешность (δ) — отношение абсолютной погрешности амперметра Δх к действительному показанию силы тока, принимаемому по образцовому прибору. Оно может быть указано как в процентах, тогда частное умножается на 100, либо выражаться в относительных единицах.

δ = (Δх : Xд)×100, %

Приведенная погрешность — это значение приведенное к диапазону измерения амперметра, приравненного к его шкале. Его получают в виде частного от абсолютной погрешности Δх и нормируемого значения (Xн), в значениях соответствующим абсолютной погрешности Δх умноженной на 100 %:

δпр = (Δх : Xн)×100, %

Класс точности

Это основная характеристика амперметра, которая согласно еще советскому действующему ГОСТ 1845-59, определяет границы возможных погрешностей.

Для всех электроизмерительных приборов, к которым он относится, класс точности (Кл) обозначается в числовом виде по значению, соответствующему предельной допустимой приведенной погрешности δпр, в %.

Все электрические амперметры подразделяются по точности на 8 классов, а затем по группам, которые является важным признаком их классификации:

• Образцовые: 0.05–0.1–0.2;
• лабораторные: 0.5–0.1;
• технические: 1.5–2.0–4.0.

Обратить внимание! Все приборы, у которых погрешность превышает 4%, являются внеклассными.

Образцовые применяют в электроизмерительных процессах для определения класса точности технических и лабораторных амперметров. Лабораторные применяются в научно-технических процессах при электротехнических исследованиях контроля ведения режимов, например на котельных, ГЭС, ТЭЦ и АЭС.

Важно! На панели амперметра класс точности указывается в кружках, квадратах и звездочках. Если он имеет неравномерную шкалу измерения, Кл обозначается ломаной линией.

Как определить класс точности

Согласно действующих государственных норм, производители амперметров обязаны гарантировать его относительную погрешность измерения, полученную по классу точности, указанной на измерительной панели и в паспорте на прибор. Кроме того, все измерительные приборы должны проходить периодическую поверку в метрологических центрах, на соответствие заводскому классу точности. Если такую аттестацию он не проходит, то не может использоваться в измерительных процессах.

Зная абсолютную погрешность и показание силы тока на шкале, можно просто получить реальную силу тока, действующую в цепи. При этом шкала для применения абсолютной погрешности считается равномерной.

Важно! При выборе шкалы стрелочного амперметра, нужно чтобы рабочее значение тока находилось, примерно, в 2/3 диапазона шкалы. Если стрелка будет находиться практически на 0 или на максимальном показатели шкалы, то относительная погрешность будет очень высокой, то есть доверять таким показаниям не рекомендуется.

Пример нахождения показания амперметра по приведенной погрешности

Для примера рассматривается аналоговый измеритель со шкалой до 25 А.

На шкале имеется обозначение класса точности 2.5, кружок или квадрат отсутствует, поэтому эта погрешность приведенная.

Y=Dх/Xп×100=+/- p

При Хп= 25А и значении p = 2.5 можно рассчитать абсолютную погрешность:

Δх =25/100×2.5=0.625 A

Если пользователь обнаружит на панели класс точности заключенный в квадрат, то погрешность нужно будет определять в процентном выражении от измеренного значения.

При показаниях по шкале Iи = 10 А, погрешность прибора не должна превышать

Δх =10×2.5/100=0.25

При показаниях по шкале Iи=2 А погрешность будет иной:

Δх =2×2.5/100=0.05

При показаниях по шкале Iи=25 А погрешность будет максимальной:

Δх =25×2.5/100=0.625

Вот почему важно, чтобы аналоговый прибор работал при измерениях в 2/3 рабочей шкалы.

Пример нахождения показания амперметра по относительной погрешности

Для того чтобы узнать погрешность для амперметра, имеющего класс точности 0.05/0.02, шкалу измерения 0…25 А. Δх определяют по измеряемому показанию на шкале 10А.

Поскольку класс точности задан как c/d, то расчет будет выполняться по формуле:

δ пр =+/-(с+d(xk/(x-1)))

Где:

• xk=25 А;
• х=10 А;
• с=0.05;
• d=0.02.

δ пр =100 Δх / xN

Нормирующее значение xN=xk=25 A,

δ пр =+/-(0.05+0.02(25/(10-1)))=0.105

Δх = δ пр×xN/100=0.105×25/100=0.026 A

Выбор амперметра по метрологическим характеристикам

Наиболее частым источником ошибки при измерении тока считается то, что амперметр имеет ненулевое входное сопротивление. Напряжение, возникающее на измерителе, приводит к снижению напряжения на тестируемом устройстве. Если уменьшение будет значительным, это приведет к значительно меньшему протеканию тока. Другими словами, измеритель не показывает ток, который фактически протекает в сети.

Для того чтобы максимально нивелировать эту погрешность, применяют два основных типа архитектуры измерения: шунтирующие амперметры и с обратной связью.

Погрешность, вызванная шунтирующим измерителем, определяемая в виде частного напряжения амперметра, деленная на выходное сопротивление.

Амперметры с обратной связью ближе к «идеальным». Он вырабатывает напряжение на пути обратной связи операционного усилителя с высоким коэффициентом усиления. Это напряжение также пропорционально измеряемому току, но не появляется на входе прибора. В результате чувствительные измерители с обратной связью, такие как электрометры и пикоамперметры, имеют нагрузку по напряжению, обычно ограниченную до 200 мкВ.

Для промышленных измерений наиболее часто применяются амперметры аналогового панельного типа. При их выборе следует учитывать такие моменты:

1. Выбор типа. При измерении І постоянного, следует выбрать измеритель постоянного тока, то есть с магнитоэлектрическим измерительным механизмом. При измерении переменного тока нужно обратить внимание на форму волны и частоту. Если это синусоида, то измеряют только эффективное значение, с последующим преобразованием в максимальное или среднее значение.
2. Класс точности. Чем более высокий класс точности измерителя, тем выше его цена, тем сложнее у него ремонт и метрологическая аттестация. Поэтому для выполнения большинства инженерных измерений достаточно класса точности 1.5, не стоит применять образцовые или лабораторные приборы.
3. Выбор шкалы. Чтобы в полной мере использовать возможности амперметра по классу точности, измеряемый показатель должен быть в интервале 1/2 ~ 2/3 максимальной шкалы.

Важно! Внутреннее сопротивление — определяющая величина при выборе измерителя. Ее следует принимать в соответствии с величиной измеряемого импеданса, иначе это приведет к большим ошибкам измерения. Поскольку внутреннее сопротивление отражает энергопотребление самого измерителя, при измерении тока прибор с внутренним сопротивлением следует выбирать, как можно меньшим.

Видео по теме

Матрица путаницы

для вашей модели машинного обучения с несколькими классами | Автор: Joydwip Mohajon

Матрица неточностей – это табличный способ визуализации эффективности вашей модели прогнозирования. Каждая запись в матрице неточностей обозначает количество прогнозов, сделанных моделью, в которой классы были правильно или неправильно классифицированы.

Любой, кто уже знаком с матрицей неточностей, знает, что большую часть времени она объясняется для проблемы двоичной классификации. Что ж, это объяснение не из их числа.Сегодня мы увидим, как матрица путаницы работает в мультиклассовых моделях машинного обучения. Тем не менее, мы начнем с небольшой предыстории, используя двоичную классификацию, чтобы увидеть вещи в перспективе.

Матрица неточностей для двоичной классификации

Как видите, задача двоичной классификации имеет только два класса для классификации, предпочтительно положительный и отрицательный класс. Теперь давайте посмотрим на показатели Матрицы неточностей.

Истинное положительное (TP): Это относится к количеству прогнозов, в которых классификатор правильно предсказывает положительный класс как положительный.

Истинно отрицательный (TN): Он относится к количеству прогнозов, в которых классификатор правильно предсказывает отрицательный класс как отрицательный.

Ложно-положительный (FP): Это относится к количеству прогнозов, в которых классификатор неверно предсказывает отрицательный класс как положительный.

Ложноотрицательный (FN): Относится к количеству прогнозов, в которых классификатор неверно предсказывает положительный класс как отрицательный.

Всегда лучше использовать матрицу неточностей в качестве критерия оценки модели машинного обучения.Он дает вам очень простые, но эффективные меры производительности для вашей модели. Вот некоторые из наиболее распространенных показателей производительности, которые вы можете использовать из матрицы неточностей.

Точность: Это дает вам общую точность модели, то есть долю от общего числа образцов, которые были правильно классифицированы классификатором. Для расчета точности используйте следующую формулу: (TP + TN) / (TP + TN + FP + FN) .

Уровень ошибочной классификации: Он сообщает вам, какая часть прогнозов была неверной.Это также известно как ошибка классификации. Вы можете рассчитать его, используя (FP + FN) / (TP + TN + FP + FN) или (1-точность) .

Точность: Он сообщает вам, какая часть прогнозов в качестве положительного класса была на самом деле положительной. Для расчета точности используйте следующую формулу: TP / (TP + FP) .

Отзыв: Он сообщает вам, какая доля всех положительных образцов была правильно предсказана классификатором как положительная.Он также известен как истинно положительный коэффициент (TPR), чувствительность, вероятность обнаружения. Для расчета отзыва используйте следующую формулу: TP / (TP + FN) .

Специфичность: Он сообщает вам, какая часть всех отрицательных образцов правильно предсказана классификатором как отрицательная. Он также известен как True Negative Rate (TNR). Для расчета специфичности используйте следующую формулу: TN / (TN + FP) .

F1-score: Он сочетает в себе точность и отзывчивость в одном измерении.Математически это гармоническое среднее значение точности и запоминания. Его можно рассчитать следующим образом:

Теперь, в идеальном мире, нам нужна модель с точностью 1 и отзывом 1. Это означает, что оценка F1 равна 1, то есть 100% точность, которая равна часто не относится к модели машинного обучения. Итак, что мы должны попробовать, так это получить более высокую точность с более высоким значением отзыва. Хорошо, теперь, когда мы знаем о показателях эффективности для матрицы путаницы, давайте посмотрим, как мы можем использовать это в модели машинного обучения с несколькими классами.

машинное обучение – разница между средней / средней точностью и общей точностью

Что описывается в документе

Надеюсь, вы имеете в виду следующую цитату

Каждый эксперимент повторяется десять раз с разным обучающим набором, чтобы сравнение было справедливым, и указываются как средняя точность, так и стандартное отклонение. Для показателей оценки приняты общая точность (OA) и коэффициент каппа (κ) для количественной оценки эффективности классификации.OA вычисляется как отношение количества правильно классифицированных тестовых образцов к общему количеству тестовых образцов.

Похоже, что авторы использовали единственную итерацию 10-кратной перекрестной проверки, но избегали использования этой терминологии. Средняя точность связана со средней точностью, достигнутой в десяти различных тренировках. Поэтому они создают 10 разных моделей, используя неперекрывающиеся данные, и проверяют, насколько стабильно они работают.

После перекрестной проверки общая модель обычно строится с использованием всех данных из 10 кратных областей, и это то, что используется для прогнозирования результатов в наборе тестов.

Общая точность четко указана как точность, достигнутая в испытательном наборе. Неидеальная терминология, термин «точность прогнозов», возможно, больше соответствует тому, что они сделали

Что это значит

В идеальном мире средняя точность 10 обучающих экспериментов была бы идентична общей точности. Для достижения этого потребовалось бы идеальное совпадение с точки зрения распределения выборок в каждой подвыборке (среднее из складок обучающего набора и тестового набора) из родительского набора данных.

Тем не менее, каждая кратность имеет отдельный набор выборок, поэтому мы ожидаем вариации в том, какими будут характеристики генеральной совокупности каждой складки, следовательно, какова будет точность. Вот почему стандартное отклонение вычисляется вместе со средней точностью для обучающей выборки.

Это означает, что когда вы перейдете к еще одному независимому набору выборок (тестовый набор), вы, надеюсь, сможете угадать, какой диапазон точности вы ожидаете достичь на основе ваших тренировочных складок, но вы получите отчетливое значение точности для этой совокупности.это то, что в документе называется «общей точностью»

** ОБНОВЛЕНИЕ для комментариев **

Методология утверждает, что авторы протестировали размеры классов из 7, 10 и 15 образцов для каждого класса, чтобы определить чувствительность к небольшим размерам выборки, результаты представлены на рис. 8 и показывают, что чем больше образцов в классе, тем выше общая точность, особенно в набор данных Indian Pines. В таблице, которую вы копируете в обновленном вопросе, указано, что в обучающем наборе было 10 образцов на класс, поэтому средняя точность – это просто средняя точность каждого класса, но это число довольно бессмысленно.

Чтобы получить число, которое было бы более значимым для сравнения с тестовым набором, вам нужно будет скорректировать ожидаемое распределение размеров классов (см. Таблицы I и II). В таблице II перечислены 4 класса с менее чем 150 выборками, что делает невозможным выборку 10 независимых обучающих наборов из 15 выборок. Поэтому я предполагаю, что авторы имеют в виду, что рандомизация для выбора была независимой, но обучающие наборы могли перекрываться. Неясно, смогли ли (и как) они сохранить достаточное количество тестовых наборов из любого из классов короткого падения (C1, 54, 10 и 12).

Факт остается фактом: точность класса основана на обучающем наборе, а общая точность основана на тестовом наборе, поэтому никогда не согласуется. Честно говоря, совершенно разное представление результатов обучения и тестовой выборки делает сравнение неясным.

Я рекомендую вам прочитать ответы на следующий вопрос о CV по вопросу точности классификации и группового дисбаланса. Почему точность не лучший показатель для оценки моделей классификации?

см. Также

https: // Machinelearningmaster.ru / точность-классификации-недостаточно-больше-показателей-показателей-вы-можете-использовать /

, чтобы ответить на ваш обновленный вопрос о чувствительности: Сначала я сказал «нет», но потом понял, что ты прав. Точность класса учитывает только фактические положительные моменты для этого класса. Это означает, что правильные ответы действительно являются истинно положительными, а неправильные ответы – ложно отрицательными.

** дальнейшее обновление ** Средняя точность класса рассчитывается как среднее значение точности класса по 10 обучающим выборкам. Итак, пример в вашем вопросе заключается в том, как вычисляется точность класса за 1 итерацию.Вы должны вычислить это значение для каждого класса для каждой итерации, а затем вычислить его среднее арифметическое (и стандартное отклонение).

В документе четко указано, что точность класса была рассчитана на основе 10 обучающих наборов, в то время как общая точность рассчитывалась на основе набора тестов. Это означает, что эти два понятия никогда не должны быть полностью совместимы. Это также означает, что очень сложно сравнивать производительность набора тестов с производительностью обучения. Поскольку отбор образцов в обучающие и тестовые наборы вообще не описан, многое из бумаги интерпретировать невозможно.

python – Scikit-learn, получите оценки точности для каждого класса

Я добавляю свой ответ, так как я не нашел ответа на этот точный вопрос в Интернете, и потому, что я думаю, что другие методы расчета, предложенные здесь до меня, неверны.

Помните, что точность определяется как:

  точность = (true_positives + true_negatives) / all_samples
  

Или выразить словами; это отношение количества правильно классифицированных примеров (положительных или отрицательных) к общему количеству примеров в тестовой выборке.

Важно отметить, что как для TN, так и для FN «отрицательный» является агностиком класса, что означает «не прогнозируется как конкретный рассматриваемый класс». Например, рассмотрим следующее:

  y_true = ['кошка', 'собака', 'птица', 'птица]
y_pred = ['кошка', 'собака', 'кошка', 'собака']
  

Здесь и второе предсказание «кошки», и второе предсказание «собаки» являются ложноотрицательными просто потому, что они не являются «птицами».

На ваш вопрос:

Насколько мне известно, в настоящее время нет пакета, который предоставляет метод, который делает то, что вы ищете, но, исходя из определения точности, мы можем использовать метод матрицы путаницы из sklearn, чтобы вычислить его самостоятельно.

  из sklearn.metrics import confusion_matrix
импортировать numpy как np

# Получить матрицу путаницы
cm = confusion_matrix (y_true, y_pred)

# Мы сохраним результаты в словаре для быстрого доступа позже
per_class_accuracies = {}

# Рассчитываем точность для каждого из наших классов
для idx, cls в перечислении (классы):
    # Истинные отрицания - это все образцы, которые не являются нашим текущим классом GT (не текущей строкой)
    # и не были предсказаны как текущий класс (не текущий столбец)
    true_negatives = нп.sum (np.delete (np.delete (cm, idx, axis = 0), idx, axis = 1))
    
    # Истинно положительные результаты - это все образцы нашего текущего класса GT, которые были предсказаны как таковые
    true_positives = см [idx, idx]
    
    # Точность для текущего класса - это отношение правильных прогнозов ко всем прогнозам
    per_class_accuracies [cls] = (true_positives + true_negatives) / np.sum (см)
  

Исходный вопрос был опубликован некоторое время назад, но это может помочь любому, кто приходит сюда через Google, например мне.

Матрица неточностей

– точность расчета для мультиклассовой классификации

Вопрос1) Верна ли моя формула точности каждого класса?

Нет, вы используете формулу для чувствительности (отзыва). Увидеть ниже.

Для расчета точности каждого отдельного класса, скажем, для положительного класса я должен взять TP в числителе. Точно так же для точности только отрицательного класса я должен учитывать TN в числителе в формуле точности.Применима ли та же формула к бинарной классификации? Правильна ли моя реализация?

Точность – это отношение количества правильно классифицированных экземпляров к общему количеству экземпляров. TN или количество экземпляров, правильно идентифицированных как , а не в классе, также являются правильно классифицированными экземплярами. Вы не можете просто пропустить их.

Точность также обычно используется только для оценки всего классификатора для всех классов, а не для отдельных классов.Однако вы можете обобщить формулу точности для обработки отдельных классов, как это сделано здесь для вычисления средней точности классификации для мультиклассового классификатора. (См. Также упомянутую статью.)

Формула, которую они используют для каждого класса:

Как видите, она идентична обычной формуле точности, но мы учитываем только оценки TP и TN отдельного класса (знаменателем по-прежнему остается общее количество наблюдений). Применяя это к вашему набору данных, получаем:

  acc_1 = (2000 + 3966) / (2000 + 34 + 0 + 3966) = 0.99433
acc_2 = (1966 + 4000) / (1966 + 0 + 34 + 4000) = 0,99433
acc_3 = (2000 + 4000) / (2000 + 0 + 0 + 4000) = 1.00000
  

Это, по крайней мере, имеет более интуитивный смысл, поскольку у первых двух классов экземпляры были неправильно классифицированы, а у третьего – нет. Другой вопрос, насколько полезны эти меры.

---

Вопрос2) Верна ли моя формула чувствительности?

Да, чувствительность задается как:

  TP / TP + FN
  

, что является отношением правильно идентифицированных экземпляров как принадлежащих к этому классу к общему количеству экземпляров в классе .В бинарном классификаторе вы по умолчанию вычисляете чувствительность для положительного класса. Чувствительность к отрицательному классу – это частота ошибок (также называемая частотой промахов или ложноотрицательной частотой в статье в Википедии) и просто:

  FN / TP + FN === 1 - Чувствительность
  

FN – это не что иное, как ТП для отрицательного класса! (Значение TP также меняется на противоположное.) Поэтому естественно распространить это на все классы, как вы это сделали.

Тогда почему я получаю тот же ответ, что и точность отдельных классов?

Потому что вы используете одну и ту же формулу для обоих.

Посмотрите на свою матрицу путаницы:

  cm_matrix =
                класс_предсказания1 класс_предсказания2 класс_предсказания3
                 ______________ ______________ ______________

Фактический_класс1 2000 0 0
Фактический_класс2 34 1966 0
Фактический_класс3 0 0 2000
  

TP для класса 1, очевидно, 2000

  см_матрица (1,1)
  

FN – это сумма двух других столбцов в этой строке.Следовательно, TP + FN – это сумма строки 1

.

  сумма (cm_matrix (1, :)
  

Это именно та формула, которую вы использовали для определения точности.

  acc_1 = 100 * (cm_matrix (1,1)) / sum (cm_matrix (1, :)) = 100 * (2000) / (2000 + 0 + 0) = 100
  

Термины и выражения для определения датчиков крутящего момента

Влияние температуры на чувствительность

Влияние температуры на чувствительность – это изменение фактического выходного сигнала из-за изменения температуры на 10 К, определенного при номинальном крутящем моменте и связанном с чувствительность .Указанное значение является максимумом в номинальном температурном диапазоне .

Влияние температуры на чувствительность (также называемое температурным коэффициентом чувствительности ) является мерой влияния температуры на выходной сигнал с нагрузкой, приложенной к преобразователю . При определении этого значения выходной сигнал должен быть скорректирован путем вычитания сигнала начального крутящего момента при соответствующей температуре. Должен быть установлен стационарный температурный режим.

Значимая температура – это температура преобразователя . Стационарное температурное состояние, как определено в HBM, означает, что максимальное изменение температуры за 15-минутный период не превышает 0,1 К. Величина отклонения указывается в процентах от фактического диапазона выходного сигнала с соответствующий приложенный крутящий момент (в случае нагрузки с номинальным крутящим моментом это чувствительность).

Влияние температуры на чувствительность приводит к изменению наклона характеристической кривой (см.рис.2). Это особенно важно, когда преобразователь работает при температуре, значительно отличающейся от эталонной температуры. Однако для диапазонов частичной нагрузки это имеет очень небольшой эффект, поскольку результирующее отклонение всегда действует как процент от фактического диапазона выходного сигнала.

Обратите внимание, что обычно влияние температуры на чувствительность и влияние температуры на нулевую точку ( TK ₀ ) накладываются друг на друга.

Пример:

Рассмотрим преобразователь крутящего момента с номинальным крутящим моментом 1 кНм , пусть влияние температуры на чувствительность будет указано как TK _C ≤ 0,1%, эталонная температура – 23 ° C и номинальный диапазон температур от +10 ° C до +60 ° C.

Если датчик работает при температуре 33 ° C (или 13 ° C), отклонение чувствительности из-за изменения температуры может составлять до 0.1%.

Для крутящего момента 1 кН⋅м ( номинальный крутящий момент ) это составляет отклонение отображаемого значения на 1 Нм. Однако для крутящего момента 200 Нм отклонение составляет всего 0,2 Нм, поскольку TK _C всегда составляет процентное отклонение относительно фактического диапазона выходного сигнала . Это связано с тем, что чувствительность называется мерой наклона прямой. Использование того же преобразователя при 43 ° C (отклонение 20 K от номинальной температуры) может привести к максимальному отклонению до 0.2% в худшем случае. Это не относится к использованию при 3 ° C, поскольку эта температура не находится в пределах номинального диапазона температур .

Точность систем учета и способ ее реального расчета

Вернуться к пониманию

За последние 3 года я увидел огромное увеличение Директивы по измерительным приборам (MID), указываемой для ряда проектов, даже несмотря на то, что в некоторых случаях нет необходимости в использовании субсчетчиков электроэнергии в приложениях для выставления счетов. Мы приветствуем такой подход и понимаем преимущества таких решений, доступных на сегодняшнем рынке.Значительно увеличилось количество системных интеграторов и программного обеспечения для управления, которые снимают измерения с точек измерения. Но насколько точны считываемые данные?

Концепция точной системы, которая была сертифицирована MID внешним уполномоченным органом, дает определенный уровень комфорта и уверенности. Есть три класса в отношении точности A, B и C. A = 2%, B = 1% и C = 0,5%, но где это теряется при переводе, это когда вам нужно учитывать трансформаторы тока (CT) и как рассчитать точность на основе потенциальной ошибки ТТ, кабельной трассы и измерителя.

Если расходомер относится к классу B (1%), а ТТ имеет только низкую нагрузку (доступная ВА), он может быть только классом 3, что соответствует ошибке 3%, это дает общий потенциал ошибки 4%.

Если счетчик относится к классу B (1%), а ТТ – к классу 1 (1%), общая вероятность ошибки составляет 2%.

Мы разработали настоящее решение «Plug and Play» для монтажа на панели класса 1, в котором наши счетчики относятся к классу C (0,5%), а трансформаторы тока – к классу 0,5 (0,5%), что дает общую точность 1%. Мы также совершенствуем наши счетчики, работающие от трансформатора тока на DIN-рейке, и все они будут повторно протестированы на класс C, чтобы гарантировать, что все наши продукты и системы в качестве стандарта будут соответствовать классу C.Мы также дадим правильный совет относительно прокладки кабеля от ТТ до счетчика.

Очевидным преимуществом является класс точности, являющийся истинным классом 1% системы, но также интересный нижний предел шкалы, когда нагрузка составляет всего 5% от первичной, если у вас есть трансформатор тока класса 1, а не класса 0,5. это вдвое неточнее. Это основано на британских стандартах с вторичным током 1 / 5A. Это не относится к 0,333 мВ, поскольку для этого нет стандарта, и из-за фазового сдвига на мВ, по нашему мнению, на нижнем уровне он будет менее точным.

Мы не хотим ошибаться. Что вы приобрели счетчик класса B, следовательно, наша система имеет класс 0,5%, мы стремимся информировать отрасль, которая не знает об этом, какую точность вы на самом деле даете своим клиентам и какое влияние это окажет на нижнюю границу диапазона масштабируется, когда нагрузка составляет небольшой процент от ее общего потенциала.

Точность | Ускоренный курс машинного обучения

Расчетное время: 6 минут

Точность – это один из показателей оценки моделей классификации.Неофициально точность – это часть прогнозов, которые наша модель сделала правильно. Формально, точность имеет следующее определение:

$$ \ text {Точность} = \ frac {\ text {Количество правильных прогнозов}} {\ text {Общее количество прогнозов}} $$

Для двоичной классификации точность также может быть рассчитана с точки зрения положительных и отрицательных значений. следующим образом:

$$ \ text {Точность} = \ frac {TP + TN} {TP + TN + FP + FN} $$

Где TP = истинные положительные, TN = истинно отрицательные, FP = ложные положительные, и FN = ложноотрицательные.

Попробуем рассчитать точность для следующей модели, которая классифицировала 100 опухолей как злокачественные (положительный класс) или доброкачественный (отрицательный класс):

Истинно Положительный (TP): Реальность: Зловредная Модель ML предсказана: Злокачественная Количество результатов ТП: 1	Ложноположительный (FP): Реальность: доброкачественная Модель ML предсказана: Злокачественная Количество результатов FP: 1
Ложноотрицательный (FN): Реальность: Злокачественная Прогнозируемая модель ML: доброкачественная Количество результатов FN: 8	Истинно отрицательный (TN): Реальность: доброкачественная Прогнозируемая модель ML: доброкачественная Количество результатов TN: 90

$$ \ text {Точность} = \ frac {TP + TN} {TP + TN + FP + FN} = \ frac {1 + 90} {1 + 90 + 1 + 8} = 0.91 $$

Точность составляет 0,91, или 91% (91 правильный прогноз из 100 возможных). Примеры). Это означает, что наш классификатор опухолей отлично справляется со своей задачей. выявления злокачественных новообразований, верно?

На самом деле, давайте сделаем более подробный анализ плюсов и минусов, чтобы получить больше понимания производительности нашей модели.

Из 100 примеров опухолей 91 являются доброкачественными (90 TN и 1 FP) и 9 злокачественных (1 ТП и 8 ФН).

Из 91 доброкачественной опухоли модель правильно определяет 90 как доброкачественный.Это хорошо. Однако из 9 злокачественных опухолей у модель только правильно определяет 1 как злокачественный – a ужасный исход, так как 8 из 9 злокачественных новообразований остаются недиагностированными!

Хотя точность 91% на первый взгляд может показаться хорошей, еще одна модель классификатора опухолей, которая всегда предсказывает доброкачественные достигнет такой же точности (91/100 правильных прогнозов) на наших примерах. Другими словами, наша модель не лучше той, что имеет нулевую прогностическую способность различать злокачественные опухоли от доброкачественных опухолей.

Сама по себе точность не дает полной картины, когда вы работаете с несбалансированным по классам набором данных , подобным этому, где есть существенное несоответствие между количество положительных и отрицательных меток.

В следующем разделе мы рассмотрим два лучших показателя. для оценки проблем с несбалансированными классами: точность и отзыв.

Ключевые термины .