Погрешности средств измерений

Погрешность средства измерений – разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Для меры показанием является ее номинальное значение. Поскольку истинное значение физической величины неизвестно, то на практике пользуются ее действительным значением. Приведенное определение понятия «погрешность средства измерений» соответствует определению, данному VIM-93 [1], и не противоречит формулировкам, принятым в отечественной метрологической литературе. Однако признать его удовлетворительным нельзя, так как по сути оно не отличается от определения понятия «погрешность измерений», поэтому необходима дальнейшая работа по усовершенствованию определения этого понятия.

Систематическая погрешность средства измерений - составляющая погрешности средства измерений, принимаемая за постоянную или закономерную изменяющуюся. Систематическая погрешность данного средства измерений, как правило, будет отличаться от систематической погрешности другого экземпляра средства измерений этого же типа, вследствие чего для группы однотипных средств измерений систематическая погрешность может иногда рассматриваться как случайная погрешность.

Случайная погрешность средства измерений - составляющая погрешности средства измерений, изменяющаяся случайным образом.

Абсолютная погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, выраженная в единицах измеряемой физической величины.

Относительная погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности, средства измерений к результату измерений или к действительному значению измеренной физической величины.

Приведенная погрешность средства измерений - относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

Основная погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений - составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Статическая погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, применяемого при измерении физической величины, принимаемой за неизменную.

Динамическая погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, возникающая при измерении изменяющейся (в процессе измерений) физической величины.

Погрешность меры - разность между номинальным значением меры и действительным значением воспроизводимой ею величины.

Стабильность средства измерений – стабильность качественная характеристика средства измерений, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик.

В качестве количественной оценки стабильности служит нестабильность средства измерений – изменение метрологических характеристик средства измерений за установленный интервал времени. Для ряда средств измерений, особенно некоторых мер, нестабильность является одной из важнейших точностных характеристик. Для нормальных элементов обычно нестабильность устанавливается за год. Нестабильность определяют на основании длительных исследований средства измерений, при этом полезны периодические сличения с более стабильными средствами измерений. Например, нестабильность нормального элемента характеризуется изменением действительного значения ЭДС за год (ν_н.э.=2 мкВ/год).

Точность средства измерений – характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю. Считается, что чем меньше погрешность, тем точнее средство измерений.

Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью каждого из этих средств. Это важно при выборе средств измерений в зависимости от заданной точности измерений. Класс точности средств измерений конкретного типа устанавливают в стандартах технических требований (условий) или в других нормативных документах.

Предел допускаемой погрешности средства измерений – наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению. При превышении установленного предела погрешности средство измерений признается негодным для применения (в данном классе точности). Обычно устанавливают пределы допускаемой погрешности, то есть границы зоны, за которую не должна выходить погрешность. Например, для 100-миллиметровой концевой меры длины 1-го класса точности пределы допускаемой погрешности ±50 мкм.

Нормируемые метрологические характеристики типа средства измерений – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений.

Точностные характеристики средства измерений – совокупность метрологических характеристик средства измерений, влияющих на погрешность измерения. К точностным характеристикам относят погрешность средства измерений, нестабильность, порог чувствительности, дрейф нуля и др.