Теоретичні відомості. Клас точності засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань) – узагальнена характеристика, що визначається межами допустимої основної і додаткової похибок

Клас точності засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань) – узагальнена характеристика, що визначається межами допустимої основної і додаткової похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентується. Клас точності засобу вимірювань, хоч і характеризує його властивості щодо точності, але не є безпосереднім показником точності вимірювань, які виконані з його допомогою.

Засобам вимірювань з двома чи більшою кількістю діапазонів вимірювань даної фізичної величини допускається присвоювати два і більше класів точності. Засобам вимірювань, які призначені для вимірювань двох і більше фізичних величин, також допускається присвоювати різні класи точності для кожної вимірюваної величини.

Межі допустимих основної і додаткової похибок засобів вимірювань встановлюють у формі абсолютних, зведених або відносних значень, залежно від характеру їх зв’язку з інформативним параметром вхідного чи вихідного сигналів.

Межі допустимої абсолютної основної похибки встановлюють за формулами:

D = ± а, (4.1)

або D = ± (а + bx) (4.2)

де D - межі допустимої абсолютної основної похибки, що встановлена в одиницях вхідної чи вихідної величини або умовно в поділках шкали; x - значення вхідної або вихідної величин засобу вимірювань чи кількість поділок, які відраховані за шкалою; a, b - додатні числа, які не залежать від x.

Межі допустимої зведеної основної похибки встановлюють за формулою:

, (4.3)

де - межі допустимої зведеної основної похибки; D - межі допустимої абсолютної основної похибки; X_N – нормувальне значення, яке вибирають залежно від характеру шкали; р – абстрактне додатне число з ряду: [1; 1, 5 (1, 6); 2; 2, 5 (3); 4; 5; 6] × 10 ^п, де п = 1; 0; -1; -2.

Значення, які стоять у дужках, для засобів вимірювань, які розробляються заново, не використовуються.

Нормувальне значення X_N для засобів вимірювань з рівномірною, практично рівномірною чи ступеневою шкалою і для вимірювальних перетворювачів встановлюють такими, що дорівнюють: більшій з меж вимірювань, якщо нульове значення х знаходиться на краю або поза діапазоном вимірювань; більшому з модулів меж вимірювань, якщо нульове значення знаходиться всередині діапазону вимірювань (для електровимірювальних приладів допускається встановлювати X_N таким, що дорівнює сумі модулів меж вимірювань).

Для засобів вимірювань фізичної величини, для яких прийнята шкала з умовним нулем, X_N дорівнює модулю різниці меж вимірювань. Наприклад, для термометра зі шкалою від 200^оС до 600^оС нормувальне значення X_N = 400^оС.

Для засобів вимірювань із заданим номінальним значенням вимірюваної величини (наприклад, частотомір з f_ном = 50 Гц) і діапазоном вимірювань (45...55Гц) X_N дорівнює номінальному значенню, тобто X_N= 50 Гц.

Для вимірювальних приладів з суттєво нерівномірною шкалою нормувальне значення встановлюють рівним всій довжині шкали або її частині, що відповідає діапазону вимірювань. При цьому межі абсолютної похибки встановлюють, як і довжину шкали, в одиницях довжини.

Межі допустимої відносної основної похибки встановлюють за формулою:

, (4.4)

або , (4.5)

де d - межі допустимої відносної основної похибки; х – значення вимірюваної величини; q, c та d – абстрактні додатні числа, вибрані з того ж ряду, що і p (для зведеної похибки); Хк – більша (за модулем) з меж вимірювань.

Межі допустимої додаткової похибки засобів вимірювань можна встановлювати у формі, яка відрізняється від форми встановлення меж допустимої основної похибки. Їх встановлюють:

-у вигляді сталого значення для всього діапазону значень впливної величини або сталих значень для певних інтервалів цього діапазону;

-за значенням відношення межі допустимої додаткової похибки, що відповідає регламентованому інтервалу значень впливної величини, до ширини цього інтервалу;

- наведенням граничної функції впливу як залежності межі допустимої додаткової похибки від величин впливу;

- наведенням функціональної залежності меж допустимих відхилень від номінальної функції впливу.

Межі допустимих похибок повинні бути виражені не більше, ніж двома значущими цифрами, причому похибка заокруглення під час обчислення меж повинна бути не більшою, ніж 5%.

Приклади позначення класів точності засобів вимірювань відповідно до міждержавного стандарту ГОСТ 8.401-80 наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Формула для меж допустимих похибок	Приклади меж допустимої основної похибки	Позначення класу точності	Примітка
в документа-ції	на засобах вимірю- вань
D = ± а	-	Клас точності М	М	-
D = ± (а + bx)	-	Клас точності С	С	-
		Клас точності 1, 5	1, 5	Якщо XN виражається в одиницях вимірюваної величини
	Клас точності 1, 5	1, 5	Якщо XN визначається довжиною шкали
		Клас точності 0, 5		-
		Клас точності 0, 02/0, 01	0, 02/0, 01	-