Классы точности средств измерений

Общие положения деления средств измерений по классу точности устанавливает ГОСТ 8.401 - 80.

Класс точности это обобщенная характеристика СИ, выражаемая пределами допускаемых значений его основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим СИ, поскольку погрешность зависит еще от ряда факторов: метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности лишь позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ данного типа.

Пределы допускаемой основной погрешности , определяемые классом точности - это интервал, в котором находится значение основной погрешности СИ. Если СИ имеет незначительную случайную составляющую, то определение относится к нахождению систематической погрешности и случайной погрешности, обусловленной гистерезисом, и является достаточно строгим.

Если СИ имеет существенную случайную погрешность, то для него определение предела допускаемой основной погрешности является нечетким. Его следует понимать как интервал, в котором находится значение основной погрешности с неизвестной вероятностью.

Средство измерений может иметь два и более класса точности. Например, при наличии у него двух или более диапазонов измерений одной и той же физической величины. Приборы, предназначенные для измерения нескольких физических величин, также могут иметь различные классы точности для каждой измеряемой величины.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливаются по одной из формул:

(1)

или , (2)

где х значение измеряемой величины или число делений, отсчитанное по шкале; а, b - положительные числа, не зависящие от х.

Первая формула описывает чисто аддитивную погрешность (рис.9, а), а вторая - сумму аддитивной и мультипликативной погрешностей (рис.9, в). В технической документации классы точности, установленные в виде абсолютных погрешностей, обозначают, например, “Класс точности М”, а на приборе - буквой “М”. Для обозначения используются прописные буквы латинского алфавита или римские цифры, причем меньшие пределы погрешностей должны соответствовать буквам, находящимся ближе к началу алфавита, или меньшим цифрам.

Предел допускаемой погрешности может быть задан в относительной форме:

, (3)

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

p – отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда значений: (1; 1.5; 2; 2,5; 4; 5; 6) ; n = 1; 0; -1; -2;…

 

Рис. 9. Аддитивная (а), мультипликативная (б) и суммарная (в) погрешности в абсолютной и относительной формах

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

Значение относительной погрешности для верхнего предела измерений (формула 3), выраженное в процентах, называется классом точности (величина p)

. (4)

Относительная погрешность измерения неизвестной величины х

. (5)

Если относительная погрешность нормирована по всему диапазону измерения, то эта величина выражается в процентах, записывается с обводкой окружностью, например k = 1,5. Тогда

. (6)

В случае задания абсолютной погрешности по формуле (2) относительная погрешность измеряемой величины х составит:

. (7)

 

При использовании формулы (7) класс точности обозначается в виде “0,02/0,01”, где числитель - конкретное значение числа a, знаменатель числа b. В обоснованных случаях пределы допускаемой относительной основной погрешности определяют по более сложным формулам либо в виде графика или таблицы (ГОСТ 8.009-84).