Содержание

Как определить класс точности прибора
Как определить класс точности прибора
Определение класса точности.
Определение класса точности прибора
Погрешность. Классы точности средств измерений.
Как определить класс точности прибора?
2 сообщения в этой теме
Рекомендуемые сообщения
Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий
Создать аккаунт
Войти
Недавно просматривали 0 пользователей
Популярные темы
Классы точности

Как определить класс точности прибора

Случаются жизненные ситуации, когда нужно снять показания с измерительного прибора с определенной погрешностью в показателях. Тогда пригодятся знания о том, как определить класс точности прибора.

Определение класса точности.

Для того, чтобы пользоваться качественным оборудованием для измерений различных величин необходимо знать погрешность, с какой проводит измерения именно это устройство. Технические характеристики любого измерительного прибора включают в себя следующие показатели, которые обычно указывают на шкале:

единицу измерения величины, которую определяет устройство;
система принципа действия (магнитоэлектрическая, электромагнитная, индукционная и другие)
класс точности прибора;
положение шкалы устройства (горизонтальное, вертикальное или наклонное);
напряжение, при котором проводилось испытание изоляции корпуса;
заводской номер и год выпуска.
род тока, при котором необходимо проводить измерения ( постоянный, переменный).

Одной из характеристик технического измерительного средства является класс точности – величина, определяемая несколькими погрешностями, а именно их пределами. Формула для определения этой характеристики устройства выглядит следующим образом:

γ = ΔXнаиб / Xпр⋅× 100%, где

ΔXнаиб – максимальная абсолютная погрешность измерений;

Xпр – наибольшее значение на шкале прибора.

Класс точности прибора называют еще приведенной погрешностью. По этому показателю все измерительные аппараты делят на восемь классов:

Приборы, имеющие такие группы погрешностей, называют прецизионными, от английского слова «precision», означающего в переводе на русский – точность. Это самые точные устройства и их применяют при проведении лабораторных исследований.

Следующие четыре класса точности:

используют в технической промышленности, и они так и называются – технические.

Производители измерительных технических устройств проставляют его класс точности на шкале, если пометки нет – аппарат считается внеклассным, а его погрешность в измерениях больше 4%.

Класс точности приборов является характеристикой точности в отношении самих устройств, однако этот показатель не определяет точность проведенных измерений. К примеру, класс точности амперметров характеризуется границами абсолютной погрешности и не гарантирует , что в эти показания не внесут коррективы такие показатели как действие магнитного поля, частота переменного тока и перепады температур, а также другие внешние раздражители.

Классы точности приборов могут быть проставлены как латинской буквой, так и арабской или римской цифрами. Числовые арабские значения означают, что основным показателем точности является приведенная погрешность и должны учитываться наибольшее и наименьшее значения ряда измерений. Римская цифра при обозначении класса точности говорит о том, что точность прибора определялась по значению относительной погрешности.

Если при маркировке класса точности прибора на шкале указано дробное число ( к примеру –« 0,01/0,02»), то это означает, что приведенная погрешность при максимальной шкале равна ±0,01%, а в начале ±0,01%. Это применимо в высокочастотных электроизмерительных приборах.

Все значения погрешностей любых измерительных приборов нормируются и принятыми стандартами и не должны превышать этих значений. Эти показатели могут иметь различные значения, в зависимости от условий эксплуатации измерительного устройства, однако в целом предельные границы этих погрешностей не должны выходить за рамки нормированного значения. Способы определения норм допускаемых погрешностей и маркировка классов точности приборов устанавливаются ГОСТом.

Определение класса точности прибора

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 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 чувствительности δs = 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.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8981 — | 7633 — или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Погрешность. Классы точности средств измерений.

Позволю себе вначале небольшое отступление. Такие понятия как погрешность, класс точности довольно подробно описываются в нормативной документации ГОСТ 8.009-84 «Нормируемые метрологические характеристики средств измерений», ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений. Общие требования» и им подобных. Но открывая эти документы сразу возникает чувство тоски… Настолько сухо и непонятно простому начинающему «киповцу», объяснены эти понятия. Давайте же пока откинем такие вычурные и непонятные нам определения, как «среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности» или «нормализованная автокорреляционная функция» или «характеристика случайной составляющей погрешности от гистерезиса — вариация Н выходного сигнала (показания) средства измерений» и т. п. Попробуем разобраться, а затем свести в одну небольшую, но понятную табличку, что же такое «погрешность» и какая она бывает.

Погрешности измерений – отклонения результатов измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешности неизбежны, выявить истинное значение невозможно.

По числовой форме представления подразделяются:

Абсолютная погрешность: Δ = X_д — X_изм, выражается в единицах измеряемой величины, например в килограммах (кг), при измерении массы.
где X_д – действительное значение измеряемой величины, принимаются обычно показания эталона, образцового средства измерений;
X_изм – измеренное значение.
Относительная погрешность: δ = (Δ ⁄ X_д) · 100, выражается в % от действительного значения измеренной величины.
Приведённая погрешность: γ = (Δ ⁄ X_н) · 100, выражается в % от нормирующего значения.
где X_н – нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и Δ, обычно принимается диапазон измерения СИ (шкала).

Читайте также: Как выиграть в монополию

По характеру проявления:

систематические (могут быть исключены из результатов);
случайные;
грубые или промахи (как правило не включаются в результаты измерений).

В зависимости от эксплуатации приборов:

основная – это погрешность средства измерения при нормальных условиях; (ГОСТ 8.395-80)
дополнительная погрешность – это составляющая погрешности средства измерения, дополнительно возникающая из-за отклонения какой-либо из влияющих величин от нормативного значения или выход за пределы нормальной области значений. Например: измерение избыточного давления в рабочих условиях цеха, при температуре окружающего воздуха 40 ºС, относительной влажности воздуха 18% и атмосферном давлении 735 мм рт. ст., что не соответствует номинальным значениям влияющих величин при проведении поверки.

Наимено вание погреш ности	Формула	Форма выражения, записи	Обозначение класса точности
Наимено вание погреш ности	Формула	Форма выражения, записи	В докумен тации	На сред стве изме рений
Абсолют ная	Δ = X_д — X_изм	Δ = ±50 мг Примеры: Номинальная масса гири 1 кг ±50 мг Диапазон измерения весов среднего III класса точности от 20 г до 15 кг ±10 г	Класс точности: М₁ Класс точности: средний III Примечание: на многие виды измерений есть свои НД по выражению погрешностей, здесь для примера взято для гирь и весов.	М₁
Относи тельная	δ = (Δ ⁄ X_д) · 100	δ = ±0,5 Пример: Измеренное значение изб. давления с отн. погр. 1 бар ±0,5% т.е. 1 бар ±5 мбар (абс. погр.)	Класс точности 0,5
Приве дённая: при равно мерной шкале	γ = (Δ ⁄ X_н) · 100	γ = ±0,5 Пример: Измеренное значение на датчике изб. давления, при шкале от 0 до 10 бар 1 бар (= 0,5 % от 10 бар) т.е. 1 бар ±50 мбар (абс. погр.)	Класс точности весов 0,5	0,5
с сущес твенно неравно мерной шкалой	γ = (Δ ⁄ X_н) · 100	γ = ±0,5 Прописывается в норм .док-ии на СИ для каждого диапазона измерения (шкалы) своё нормирующее значение	Класс точности 0,5

Как определить погрешность комплекта приборов, в который входит первичный преобразователь, вторичный преобразователь (усилитель) и вторичный прибор. У каждого из элементов этого комплекта есть своя абсолютная, относительная или приведённая погрешность. И чтобы оценить, общую погрешность измерения, необходимо все погрешности привести к одному виду, а дальше посчитать по формуле:

Дальше будет интересно, наверное, только метрологам и то, только начинающим. Теперь совсем немного вспомним о средних квадратических отклонениях (СКО). Зачем они нужны? Так как истинное значение выявить невозможно, то необходимо хотя бы наиболее точно приблизиться к нему или определить доверительный интервал, в котором истинное значение находится с большой долей вероятности. Для этого применяют различные статистические методы, приведём формулы наиболее распространённого. Например, Вы провели n количество измерений чего угодно и Вам необходимо определить доверительный интервал:

Определяем среднее арифметическое отклонение:

где n – количество отклонений
Определяем среднее квадратическое отклонение (СКО) среднего арифметического:

Рассчитываем случайную составляющую погрешности:

где t – коэффициент Стьюдента, зависящий от числа степеней свободы
Таблица 1.

α =0,68		α =0,95		α =0,99
n	t_α,n	n	t_α,n	n	t_α,n
2	2,0	2	12,7	2	63,7
3	1,3	3	4,3	3	9,9
4	1,3	4	3,2	4	5,8
5	1,2	5	2,8	5	4,6
6	1,2	6	2,6	6	4,0
7	1,1	7	2,4	7	3,7
8	1,1	8	2,4	8	3,5
9	1,1	9	2,3	9	3,4
10	1,1	10	2,3	10	3,3
15	1,1	15	2,1	15	3,0
20	1,1	20	2,1	20	2,9
30	1,1	30	2,0	30	2,8
100	1,0	100	2,0	100	2,6

Определяем СКО систематической составляющей погрешности:
Рассчитываем суммарное СКО:
Определяем коэффициент, зависящий от соотношения случайной и систематической составляющей погрешности:
Проводим оценку доверительных границ погрешности:

В последнее время всё чаще на слуху термин «неопределённость». Медленно, но верно и настойчиво его внедряют в отечественную метрологию. Это дань интеграции нашей экономики во всемирную, естественно необходимо адаптировать нормативную документацию к международным стандартам. Не буду тут «переливать из пустого в порожнее», это хорошо сделано в различных нормативных документах. Чисто моё мнение, «расширенная неопределённость измерений» = основная погрешность + дополнительная, которая учитывает все влияющие факторы.

Как определить класс точности прибора?

2 сообщения в этой теме

Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

Создать аккаунт

Зарегистрировать новый аккаунт.

Классы точности

Класс точности средства измерений — это обобщенная характеристика средства измерений, выражаемая пределами его допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность средств измерений этого класса, но не является непосредственным показателем погрешности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Класс точности может выражаться в форме абсолютных Д, приведенных у или относительных б погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений определенного вида (см. ГОСТ 8.401—80 [15]):

где х — значение измеряемой величины; а, b — положительные числа, не зависящие от х; х_к — верхний предел шкалы; x_N— нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и Д (обычно x_N=x_k); p,c,d— отвлеченные положительные числа, выбираемые из ряда 1 • 10″; 1,5 ? 10″; (1,6 • 10 л ); 2 10″; 2,5 10”; (3 10″); 4 10″; 5 10″; 6 10″; (л= 1; 0; -1; -2; -Зит.д.).

Значения, указанные в скобках, не используют для вновь разрабатываемых средств измерений.

В обоснованных случаях (см. ГОСТ 8.401—80 [15]) пределы допускаемой относительной основной погрешности устанавливают по более сложной формуле или в виде графика либо таблицы.

Допускаемые основные и дополнительные погрешности приводятся в технических описаниях и формулярах средств измерений.

Кроме того, на циферблаты, шкалы, щитки и корпуса средств измерений наносятся условные обозначения классов точности.

Например, могут быть нанесены обозначения в виде 1,5; (13) или 0,02/0,01, что означает следующее:

1,5 — предел допускаемой приведенной основной погрешности определяется по формуле (3.18) и не превосходит ±1,5% от верхнего предела измерения для рассматриваемого прибора (или диапазона измерения);
О)— предел допускаемой относительной основной погрешности определяется по формуле (3.19) и не превосходит ±1,5% от значения измеряемой величины;
0,02/0,01 — предел допускаемой относительной основной погрешности определяется по формуле (3.20) и не превосходит

от значения измеряемой величины.

Правила построения и примеры обозначения классов точности приведены в табл. 3.1. В ней приняты следующие обозначения:

х — значение измеряемой величины или число делений, отсчитанных по шкале;

х_К — верхний предел шкалы.

Тот или иной класс точности присваивается средству измерений по результатам оценки статической погрешности, полученной в ходе специального метрологического исследования искомого средства измерения. Порядок оценки статических погрешностей СИ рассмотрен далее в подразделе 4.

Отметим еще раз, что класс точности устанавливает пределы допускаемой основной погрешности средства измерения. Основная погрешность СИ — это погрешность средства измерения в нормальных условиях эксплуатации. Дополнительная погрешность СИ — это погрешность средства измерения в условиях эксплуатации отличных от нормальных (в пределах рабочих условий эксплуатации). Нормальные и рабочие условия эксплуатации оговариваются в технической документации на каждый тип средства измерения.

Примеры построения и обозначения классов точности

Форма выражения погрешности

Пример обозначения класса точности

Пределы допускаемой основной погрешности

Значение основной погрешности