Класс точности измерительного прибора – » :

alexxlab | 08.02.2019 | 2 | Вопросы и ответы

Содержание

Что означает класс точности измерительного прибора

Класс точности измерительного прибора — это обобщенная черта, определяемая пределами допускаемых главных и дополнительных погрешностей, также другими качествами, влияющими на точность, значения которых установлены в эталонах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений охарактеризовывает их характеристики в отношении точности, но не является конкретным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Для того чтоб заблаговременно оценить погрешность, которую занесет данное средство измерений в итог, пользуются нормированными значениями погрешности. Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных устройств данного типа могут быть разными, иметь отличающиеся друг от друга периодические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов воздействия вносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Главные методы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, к примеру 1,5, это значит, что погрешность чувствительностиδs=1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это значит, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δs=dx/x — неизменная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ(х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δs, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как dx=δsx

Для таких измерительных устройств всегда указывают границы рабочего спектра, в каких такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, к примеру 0,5, это значит, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δо=0,5 %. У таких устройств для всех значений х граница абсолютной погрешности нуля dx=dо=const, а δо=dо/хн.

При равномерной либо степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы либо вне ее за хн принимают верхний предел спектра измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности спектра измерений, к примеру для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 — (-3)=6 А.

Но будет наигрубейшей ошибкой считать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем спектре измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δо возрастает назад пропорционально х, другими словами относительная погрешность δ(х) равна классу точности измерительного прибора только на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ(х) стремится к бесконечности, другими словами такими устройствами делать измерения в исходной части шкалы неприемлимо.

На измерительных устройствах с резко неравномерной шкалой (к примеру на омметрах) класс точности указывают в толиках от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака «угол».

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (к примеру 0,02/0,01), это показывает на то, что приведенная погрешность в конце спектра измерений δпрк = ±0,02 %, а в нуле спектра δпрк = -0,01 %. К таким измерительным устройствам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры неизменного тока и другие высокоточные приборы. В данном случае

δ(х) = δк + δн (хк/х — 1),

где хк — верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

elektrica.info

Класс - точность - измерительный прибор

Класс - точность - измерительный прибор

Cтраница 1

Класс точности измерительного прибора - обобщенная характеристика прибора, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами прибора, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности характеризует свойства приборов в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих приборов. Например, класс точности вольтметров характеризует пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых изменений показаний, вызываемых внешним магнитным полем и отклонениями от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих величин.  [1]

Класс точности измерительного прибора - это число, которое соответствует наибольшей погрешности, допустимой нормами. Класс точности выражается в процентах от верхнего предела измерения прибора. Например, термометр класса 1 может иметь допустимую погрешность 1 % от верхнего предела шкалы.  [2]

Класс точности измерительного прибора

определяется наибольшей допустимой погрешностью в процентах величины, соответствующей предельному значению шкалы прибора.  [3]

Класс точности измерительных приборов нормируется как обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на их точность, значения которых устанавливаются стандартами на соответствующие виды измерительных приборов.  [4]

Классом точности измерительного прибора называется его характеристика, которая определяет степень точности измерения, пределы основной погрешности. Для приборов теплотехнического контроля холодильных установок класс точности численно равен максимальной величине приведенной основной погрешности, выраженной в процентах.  [5]

Что характеризует класс точности измерительных приборов.  [6]

Приведенная допустимая погрешность определяет класс точности измерительного прибора

.  [7]

Значение какой величины определяет обозначение класса точности измерительного прибора.  [8]

Предельные значения основной и дополнительной погрешностей определяют класс точности измерительного прибора, который задается двумя способами: по величине абсолютной погрешности и по величине наибольшей допустимой основной приведенной погрешности в виде абсолютного числа, совпадающего с пределом допустимой погрешности для конечного значения рабочей части шкалы.  [9]

В физико-химических иследованиях первый путь равносилен увеличению класса точности измерительных приборов или переходу к более прецизионным методам измерений. Второй путь представляется более доступным, но он пригоден лишь применительно к измерению экстенсивных величин. Кроме того, для успешного использования этого приема нужно быть уверенным в том, что абсолютная погрешность измерений не коррелирует с массой исследуемого образца и, следовательно, с измеряемым экстенсивным свойством. Так, если абсолютная погрешность измерения энтальпии сгорания для калориметра данной конструкции есть величина приблизительно постоянная для заданного интервала значений 100 - 5000 Дж, с целью снижения относительной погрешности определения следует сжигать навески, обеспечивающие большое тепловыделение.  [10]

Максимальная погрешность этих измерений известна и определяется классом точности примененных измерительных приборов.  [11]

При различных экспериментальных работах очень важно правильно выбрать класс точности используемых измерительных приборов. Под точностью прибора понимают его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного прибора к действительным значениям измеряемой величины. Обычно точность прибора задается классом точности прибора или указывается в его паспорте. Очевидно, что чем точнее прибор, тем меньше его погрешность и выше стоимость.  [12]

Допустимое отношение сигнал / помеха зависит также от класса точности измерительного прибора.  [13]

А ( / - ошибка измерения, которая определяется классом точности измерительного прибора; ДХ - допустимая погрешность измерения моделируемой величины.  [14]

Особо специфическими являются требования, предъявляемые некоторыми стандартами в отношении класса точности измерительных приборов, применяемых при испытаниях.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Что такое класс точности прибора? :: SYL.ru

Класс точности – это характеристика прибора, которая определяется границами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами, предусмотренными стандартами на данный вид изделия, которые оказывают влияние на точность. Этот параметр присутствует в технических характеристиках многих приборов, которые имеют эталонные выходные параметры, будь то электронные или механические измерительные устройства. Класс точности является основной характеристикой измерительной техники: весов, мультиметров, осциллографов, КИПовского оборудования и прочего. Чем выше это значение у прибора, тем больше стоит такое устройство, это связано со сложностью производства таких изделий.

Нормированная погрешность

Класс точности приборов измерений характеризует свойства таких изделий по отношению к точности, но при этом не является показателем точности этих измерений, выполненных при помощи данного устройства. С целью преждевременного выявления погрешности прибора, которую данное средство внесет в измеряемый результат, используют нормированные значения погрешностей. Значение этого параметра у каждого технического приспособления одной группы является индивидуальным, оно имеет отличные друг от друга случайные и систематические составляющие, но такая погрешность любого измерительного прибора одного класса не должна превышать установленное нормированное значение. Границы главной погрешности и коэффициента влияния заносятся в паспорт любого измерительного прибора. Все основные методы нормирования допустимых погрешностей и обозначения класса измеряющих устройств установлены ГОСТом, например, класс точности весов предусмотрен ГОСТом 24104-2001, который вступил в силу 01.07.2002.

Виды маркирования

Класс точности любого измерительного прибора маркируется на шкале устройства в виде числа. Это значение указывает нормированную величину погрешности, выраженную в процентном отношении. Если класс точности на шкале прибора обведен кружком, например 2,5, то это значит, что величина погрешности чувствительности устройства составляет 2,5 процента. По такому принципу нормируют погрешность масштабных преобразователей (измерительных шунтов, делителей напряжения, измерителей трансформаторов напряжения и тока и т. п.). Если значение класса точности на шкале прибора не подчеркнуто, например 0,7, это значит, что устройство нормируется погрешностью нуля равным 0,7. Эти приборы при любых значениях Х имеют абсолютную погрешность нуля, равную константе. В случае степенной или равномерной отметки класса точности на шкале устройства принимается верхний предел измерения. В том случае, когда нулевая отметка расположена по центру шкалы, то это значение принимается равным протяженности измеряемого диапазона. При этом будет неправильным считать, что амперметр с классом точности 0,7 обеспечит во всем измеряемом диапазоне погрешность результата 0,7%. В таком случае относительная погрешность будет равна классу точности только на последнем значении шкалы. На приборах с неравномерной шкалой (омметры) класс точности маркируют в долях от длины шкалы, его обозначают ниже значения знака «угол». В случае если класс точности указан в дробном виде (например, 0,03/0,02), это значит, что погрешность в конце измеряемого диапазона составит 0,03, а в начале 0,01. Такими приборами являются постоянные потенциометры, цифровые вольтметры и другие высокоточные измерительные приборы.

www.syl.ru

Классы точности средств измерения. Контрольно-измерительные приборы. 5 класс точности

Высокоточные приборы используются в самых разных сферах жизни и производства современного общества. Без специального оборудования не было бы полетов в космос, развития военной и гражданской техники и многого другого. Ремонт подобного оборудования производить достаточно сложно. Поэтому и применяются различные контрольно-измерительные приборы. Их качество определяется уровнем соответствия данного оборудования своему прямому предназначению. Для удобства измерения также применяются и классы точности средств измерения.

Что такое единица измерения?

Каждая стадия технологического или природного процесса характеризуется определенными величинами: температурой, давлением, плотностью и т. д. Постоянно следя за этими параметрами, можно контролировать и даже корректировать любое действие. Для удобства были созданы стандартные единицы измерения для каждого конкретного процесса, такие как метр, Дж, кг и т. д. Они делятся на:

· Основные. Это неизменные и общепринятые единицы измерения.

· Когерентные. Это связанные с другими единицами производные. Их числовой коэффициент приравнен к единице.

· Производные. Эти единицы измерения определяются из основных величин.

· Кратные и дольные. Они создаются путем умножения или деления на 10 основных либо произвольных единиц.

В каждой отрасли есть группа величин, которые постоянно используются при наблюдении и корректировке процессов. Такая совокупность единиц измерения называется системой. Контролируют и сверяют параметры процесса при этом специальные контрольно-измерительные приборы. Их параметры заданы с помощью Международной системы единиц.

Способы и средства измерений

Для того чтобы сравнить или проанализировать полученную величину, следует провести ряд опытов. Проводятся они несколькими распространенными способами:

· Прямые. Это такие методы, при которых любое значение получают опытным путем. К ним относятся непосредственная оценка, нулевая компенсация и дифференциация. Прямые способы измерения отличаются простотой и скоростью. Например, измерение давления стандартным инструментом. При этом класс точности манометра значительно ниже, чем при других исследованиях.

· Косвенные. Такие методы основываются на вычислении определенных величин из известных или общепринятых параметров.

· Совокупные. Это способы измерений, при которых искомая величина определяется не только решением ряда уравнений, но и с помощью специальных опытов. Такие исследования чаще всего применяются в лабораторной практике.

Кроме способов измерения величин есть еще и специальные измерительные приборы. Это средства нахождения искомого параметра.

Что такое контрольно-измерительные приборы?

Наверное, каждый человек хотя бы один раз в жизни проводил какие-либо опыты или лабораторные исследования. Там использовались манометры, вольтметры и другие интересные приспособления. Каждый пользовался своим прибором, но был один – контрольный, на который равнялись все.

Так всегда – для точности качества измерения все устройства должны четко соответствовать установленному стандарту. При этом не исключаются некоторые погрешности. Поэтому на государственном и международном уровне были введены классы точности средств измерения. Именно по ним определяется допустимая погрешность в расчетах и показателях.

Существуют также несколько основных операций контроля таких приборов:

· Испытание. Этот метод осуществляется еще на стадии производства. Каждое устройство тщательно проверяют на соответствие стандартам качества.

· Проверка. При этом сравниваются показание образцовых приборов с испытуемыми. В лаборатории, например, все устройства проверяются каждые два года.

· Градуировка. Это операция, при которой всем делениям шкалы испытуемого прибора придают соответствующие значения. Как правило, осуществляется это более точными и высокочувствительными устройствами.

Классификация контрольно-измерительных приборов

Сейчас существует огромное количество устройств, с помощью которых проверяют данные и показатели. Поэтому все контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по нескольким основным признакам:

1. По роду измеряемой величины. Или по назначению. Например, измеряющие давление, температуру, уровень или состав, а также состояние вещества и т. д. При этом у каждого есть свои стандарты качества и точности, например как класс точности счетчиков, термометров и др.

2. По способу получения внешней информации. Здесь идет более сложная классификация:

- регистрирующие - такие устройства самостоятельно записывают все входные и выходные данные для последующего анализа;

- показывающие - эти приборы дают возможность исключительно наблюдать за изменениями какого-либо процесса;

- регулирующие - данные устройства автоматически настраиваются на значение измеряемой величины;

- суммирующие - здесь берется какой-либо промежуток времени и прибор показывает общее значение величины за весь период;

- сигнализирующие - такие устройства оборудованы специальной звуковой или световой системой оповещения или датчиками;

- компарирующие - это оборудование призвано сравнивать определенные величины с соответствующими мерами.

3. По расположению. Различают местные и дистанционные измерительные устройства. При этом последние имеют возможность передавать полученные данные на любое расстояние.

Характеристика контрольно-измерительных приборов

В каждой работе следует помнить, что проверке подлежат не только рабочие устройства, но и стандартные образцы. Их качество зависит сразу от нескольких показателей, таких как:

· Класс точности или диапазон погрешности. Всем приборам свойственно ошибаться, даже эталонам. Разница лишь в том, чтобы ошибок в работе было как можно меньше. Очень часто здесь применяется класс точности А.

· Чувствительность. Это отношение углового или линейного перемещения стрелки указателя к изменению исследуемой величины.

· Вариация. Это допустимая разница между повторными и действительными показаниями одного и того же прибора в одинаковых условиях.

· Надежность. Данный параметр отражает сохранение всех заданных характеристик на протяжении определенного времени.

· Инерционность. Так характеризуется некоторое отставание во времени показаний прибора и измеряемой величины.

Также хороший КИП должен обладать такими качествами, как долговечность, безотказность и ремонтопригодность.

Что такое погрешность?

Специалисты знают, что в любой работе существуют небольшие ошибки. При проведении различных измерений их называют погрешностями. Все они обусловлены недоработкой и несовершенством средств и методов исследований. Поэтому любому оборудованию соответствуют свой класс точности, например 1 или 2 класс точности.

При этом различают такие виды погрешностей:

· Абсолютная. Это разница между показателями используемого прибора и показателями эталонного устройства в тех же условиях.

· Относительная. Такую погрешность можно назвать косвенной, т.к. это отношение найденной абсолютной погрешности к действительному значению заданной величины.

· Относительная приведенная. Это определенное отношение между абсолютным значением и разностью верхнего и нижнего пределов шкалы используемого прибора.

Также существует классификация по характеру погрешности:

· Случайные. Такие погрешности возникают без какой-либо закономерности или системности. Часто на показатели влияют различные внешние факторы.

· Систематические. Такие ошибки возникают по определенному закону или правилу. В большей степени их появление зависит от состояния КИП.

· Промахи. Такие погрешности достаточно резко искажают полученные ранее данные. Эти ошибки легко убираются при сопоставлении соответствующих измерений.

Что такое 5 класс точности?

Для упорядочивания полученных данных специализированных приборов, а также для определения их качества современной наукой принята специальная система измерений. Именно она определяет подходящий уровень настроек.

Классы точности средств измерения – это некая обобщенная характеристика. Она предусматривает определение пределов различных погрешностей и свойств, влияющих на точность приборов. При этом у каждого вида измерительных приборов есть собственные параметры и классы.

Согласно точности и качества измерения, большинство современных контрольных устройств имеют такие разделения: 0,1; 0,15; 0,2;0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0. При этом диапазон погрешности зависит от используемой шкалы прибора. Например, для оборудования со значениями 0 – 1000 °С допускаются ошибочные измерения ± 15°С.

Если говорить о промышленном и сельскохозяйственном оборудовании, то их точность подразделяется на такие классы:

· 1-500 мм. Здесь применяют 7 классов точности: 1, 2, 2а, 3, 3а, 4 и 5.

· Свыше 500 мм. Используются классы 7, 8, и 9.

При этом наивысшее качество будет у прибора с единичкой. А 5 класс точности используется в основном в изготовлении деталей различных сельскохозяйственных машин, вагоно- и паровозостроении. Стоит также отметить, что он имеет две посадки: Х₅ и С₅.

Если говорить о компьютерных технологиях, например, печатных платах, то 5 класс отвечает повышенной точности и плотности конструкции. При этом ширина проводника составляет менее 0,15, а расстояние между проводниками и краями просверленного отверстия не превышает 0,025.

Межгосударственные стандарты точности в России

Любой современный ученый ищет свою систему определения качества используемых приборов и полученных данных. Для обобщения и систематизации точности измерений были приняты межгосударственные стандарты.

Они определяют основные положения деления приборов на классы, комплекс всех требований к подобному оборудованию и способы нормирования различных метрологических характеристик. Классы точности средств измерений устанавливаются специальным ГОСТом 8.401-80 ГСИ. Эта система была введена на основе международной рекомендации МОЗМ № 34 с 1 июля 1981 года. Здесь выложены общие положения, определение погрешностей и обозначение самих классов точности с конкретными примерами.

Основные положения для определения классов точности

Для правильного определения качества всех измерительных приборов и получаемых данных существует несколько основных правил:

· классы точности следует выбирать в соответствии с видами используемого оборудования;

· для разных диапазонов измерений и величин можно использовать несколько стандартов;

· только технико-экономическое обоснование определяет число классов точности для конкретного оборудования;

· измерения проводятся без учета режима обработки. Эти стандарты применяются к цифровым приборам со встроенным вычислительным устройством;

· классы точности измерений присваиваются с учетом существующих результатов государственных испытаний.

Электродинамические КИП

К подобным устройствам можно отнести амперметры, ваттметры или вольтметры и другие приборы, преобразующие различные величины в ток. Для их правильной и стабильной работы применяется специальное экранирование измерительного оборудования. Это делается, например, чтобы повысить класс точности вольтметра.

Принцип действия данных приборов состоит в том, что внешнее магнитное поле одновременно усиливает поле одного измерительного устройства и ослабляет поле другого. При этом суммарное значение неизменно.

К плюсам такого КИП можно отнести надежность, безотказность и простоту. Он одинаково работает как при постоянном, так и при переменном токе.

А самыми весомыми недостатками являются невысокая точность и большое энергопотребление.

Электростатические КИП

Эти приборы работают на принципе взаимодействия заряженных электродов, которые разделены диэлектриком. Конструктивно они выглядят практически как плоский конденсатор. При этом, при перемещении подвижной части емкость системы также изменяется.

Наиболее известные из них – это устройства с линейным и поверхностным механизмом. У них немного разный принцип действия. У приборов с поверхностным механизмом емкость изменяется за счет колебаний активной площади электродов. В другом случае важно расстояние между ними.

К достоинствам таких устройств относятся небольшая мощность потребления, класс точности ГОСТ, достаточно широкий частотный диапазон и т.д.

Недостатками являются небольшая чувствительность прибора, необходимость экранирования и пробой между электродами.

Магнитоэлектрические КИП

Это еще один вид наиболее распространенных измерительных устройств. Принцип действия данных приборов основан на взаимодействии магнитного потока магнита и катушки с током. Чаще всего используется оборудование с внешним магнитом и подвижной рамкой. Конструктивно они состоят из трех элементов. Это цилиндрический сердечник, внешний магнит и магнитопровод.

К плюсам данных КИП можно отнести высокую чувствительность и точность, небольшую мощность потребления и хорошее успокоение.

К минусам представленных устройств относят сложность изготовления, неспособность сохранять свои свойства с течением времени и подверженность влиянию температуры. Поэтому, например, класс точности манометра значительно снижается.

Другие виды КИП

Кроме представленных выше устройств, есть еще несколько основных измерительных приборов, которые наиболее часто используются в повседневной жизни и производстве.

К такому оборудованию относятся:

· Термоэлектрические приборы. Они измеряют силу тока, напряжение и мощность.

· Магнитоэлектрические приборы. Они подходят для измерения напряжения и количества электричества.

· Комбинированные устройства. Здесь для измерения сразу нескольких величин используется всего один механизм. Классы точности средств измерения применяются те же, что и для всех. Чаще всего они работают с силой постоянного и переменного тока, индуктивностью и сопротивлением.

fb.ru

Класс точности измерительного прибора | Гортехинвест |

Класс точности измерительного прибора

Это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности. Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.


На шкале измерительного прибора (будь то напоромер, термометр или датчик-сигнализатор)маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительностиδs=1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δs=dx/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ(х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δs, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как dx=δsx

Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δо=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля dx=dо=const, а δо=dо/хн. 

При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 - (-3)=6 А.


Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δо увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ(х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ(х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.

На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака "угол".

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δпрк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δпрк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае

δ(х) = δк + δн (хк/х - 1),

где хк - верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение. 

www.gortehinvest.com

Класс точности - это... Что такое Класс точности?

Класс точности — основная метрологическая характеристика прибора, определяющая допустимые значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.

Погрешность может нормироваться, в частности, по отношению к:

  • результату измерения (по относительной погрешности)
в этом случае, по ГОСТ 8.401-80 (взамен ГОСТ 13600-68), цифровое обозначение класса точности (в процентах) заключается в кружок.
  • длине (верхнему пределу) шкалы прибора (по приведенной погрешности)

Для стрелочных приборов принято указывать класс точности, записываемый в виде числа, например, 0,05 или 4,0. Это число дает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшего значения величины, измеряемой в данном диапазоне работы прибора. Так, для вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 — 30 В, класс точности 1,0 определяет, что указанная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,3 В. Соответственно, среднее квадратичное отклонение s прибора составляет 0,1 В.

Относительная погрешность результата, полученного с помощью указанного вольтметра, зависит от значения измеряемого напряжения, становясь недопустимо высокой для малых напряжений. При измерении напряжения 0,5 В погрешность составит 60 %. Как следствие, такой прибор не годится для исследования процессов, в которых напряжение меняется на 0,1 — 0,5 В.

Обычно цена наименьшего деления шкалы стрелочного прибора согласована с погрешностью самого прибора. Если класс точности используемого прибора неизвестен, за погрешность s прибора всегда принимают половину цены его наименьшего деления. Понятно, что при считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.

Следует иметь в виду, что понятие класса точности встречается в различных областях техники. Так в станкостроении имеется понятие класса точности металлорежущего станка, класса точности электроэрозионных станков (по ГОСТ 20551).

Обозначения класса точности могут иметь вид заглавных букв латинского алфавита, римских цифр и арабских цифр с добавлением условных знаков. Если класс точности обозначается латинскими буквами, то класс точности определяется пределами абсолютной погрешности. Если класс точности обозначается арабскими цифрами без условных знаков, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности и в качестве нормирующего значения используется наибольший по модулю из пределов измерений. Если класс точности обозначается арабскими цифрами с галочкой, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности, но в качестве нормирующего значения используется длина шкалы. Если класс точности обозначается римскими цифрами, то класс точности определяется пределами относительной погрешности.

Аппараты с классом точности 0,5 (0,2) начинают работать в классе от 5 % загрузки. а 0,5s (0,2s) уже с 1 % загрузки

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

V. Точность измерительных приборов.

Точность измерительного прибора – это его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного измерительного прибора к действительным значениям измеряемой величины и определяется той наименьшей величиной, которую с помощью этого прибора можно определить надёжно.

Точность прибора зависит от цены наименьшего деления его шкалы и указывается или на самом приборе, или в заводской инструкции (паспорте). Заметим, что точность измерений обратно пропорциональна относительной погрешности измерений Е: = .

Погрешность электроизмерительных приборов определяется классом точности (или приведенной погрешностью Епр), который указывается на лицевой стороне прибора соответствующей цифрой в кружке. Классом точности прибора К называют выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к предельному (номинальному) значению хпризмеряемой величины, т. е. к наибольшему её значению, которое может быть измерено по шкале прибора (предел измерения):

.

Зная класс точности и предел измерения прибора, можно рассчитать его абсолютную погрешность:

.

Эта погрешность одинакова для любого измерения сделанного с помощью данного прибора. Классов точности семь: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы первых трех классов точности (0,1; 0,2; 0,5) называются прецизионными и используются при точных научных измерениях, приборы остальных классов точности называются техническими. Приборы без указания класса точности считаются внеклассными.

Пример. Сила тока измеряется в цепи амперметром, класс точности которого К=0,5, а шкала имеет предел измерения Iпр=10 А. Находим абсолютную погрешность амперметра:

Отсюда следует, что амперметр позволяет измерять силу тока с точностью не более 0,05 А, и поэтому нецелесообразно делать отсчёт по шкале прибора с большей точностью.

Допустим, что с помощью данного амперметра были измерены три значения силы тока: I1=2 А; I2=5 А; I3=8 А. Находим для каждого случая относительную погрешность: ; .

Из этого примера следует, что в третьем случае относительная погрешность самая маленькая, то есть чем больше величина отсчёта по прибору, тем меньше относительная погрешность измерения. Вот почему для оптимального использования приборов рекомендуется их подбирать так, чтобы значение измеряемой величины находилось в конце шкалы прибора. В этом случае относительная погрешность приближается к классу точности прибора. Если точность прибора неизвестна, то абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления (линейка, термометр, секундомер). Для штангенциркуля и микрометра – точность их нониусов (0,1 мм, 0,01 мм).

Примечания: 1) При отсчетах следует следить за тем, чтобы луч зрения был перпендикулярен шкале. Для устранения так называемой ошибки параллакса на многих приборах устанавливается зеркало («зеркальные приборы»). Глаз экспериментатора расположен правильно, если стрелка прибора закрывает свое изображение в зеркале.

2) При косвенных измерениях (например, определение объема цилиндра по его диаметру и высоте) следует определять все измеряемые вершины с приблизительно одинаковой относительной точностью.

3) При обработке результатов измерений следует помнить, что точность вычислений должна быть согласована с точностью самих измерений. Вычисления, произведенные с большим, чем это необходимо, числом десятичных знаков, приводят к большому объему ненужной работы. Например, если хотя бы одна из величин в каком-либо выражении определена с точностью до двух значащих цифр, то нет смысла вычислять результат с точностью, большей двух значащих цифр. В тоже время в промежуточных расчетах рекомендуется сохранять одну лишнюю цифру, которая в дальнейшем – при записи окончательного результата – будет отброшена. В теории погрешностей из существующих правил округления имеется следующее исключение: при округлении погрешностей последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу, если старшая отбрасываемая цифра 3 или больше 3.

4) Примеры окончательной записи результатов измерений:

Правильно Неправильно

84 ± 1 84,5 ± 1

2780 ± 14 2782 ± 14

350 ± 38 352 ± 38

52,7 ± 0,3 52,72 ± 0,3

13,840 ± 0,013 13,8362 ± 0,013

4,750 ± 0,006 4,75 ± 0,006

5390 ± 28 5391 ± 28




infopedia.su

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *