Новости партнёров:



Выбор средств измерений: Какие параметры и свойства следует учесть?

Выбирая средство измерений, не стоит пренебрегать учётом его погрешности, чувствительности, градуировочной характеристики, пределами и диапазоном измерений, нормальными условиями применений.

Градуировочная характеристика средства измерений является зависимостью значений величины на входе и выходе средства измерений, которая может быть составлена как формула, таблица или график.

Отношение изменения выходного сигнала по отношению к измеряемой величине, вызывающей его изменение, равно чувствительности измерительного прибора. Чем больше чувствительность измерительного прибора, тем меньше будет отмечено изменений измеряемой величины и тем больше обеспечение возможности для измерений с высокой точностью.

Чувствительность бывает абсолютной и относительной. Определение абсолютной чувствительности вычисляется по формуле:

 

где  означает изменения выходного сигнала; а  - изменения измеряемой величины.

Определение относительной чувствительности вычисляется по формуле:


где х является измеряемой величиной.

Порог чувствительности – изменение измеряемой величины, которое вызывает минимальное перемещение указателя прибора при нормальном способе отсчета.

Выбирая прибор, непосредственное внимание уделяют пределу измерений, т.е. максимальному и минимальному значениям измеряемой величины. Диапазон измерений определяет норму допускаемой погрешности в области значений измеряемой величины. Указывается он в виде записи, к примеру, 0-50-А, 5-10-100 Ом, где 0 А, 10 Ом являются нижним пределом измерений, обеспечивающим допускаемые погрешности. В случае если показатель нижнего предела измерений, который указан на шкале прибора, равняется 0, но точность измерения малых значений низка, то в качестве нижней границы диапазона измерений принимается произвольное значение, которое составляет 20-30% от показателя верхнего предела измерений.

Также выбирая прибор необходимо учесть рабочие условия средства измерений, характеризующиеся температурой окружающей среды, влажностью, атмосферным давлением, напряжением сети, диапазоном частот, и т.д., поскольку они имеют непосредственное влияние на показания прибора.

К нормальным значениям влияющих величин, установленных ГОСТ, относятся:

  • 20°С – температура окружающей среды;

  • 30-80% - относительная влажность;

  • 8-106 кПа или 630-795 мм рт.ст. – атмосферное давление;

  • 50 +/- 0,5 Гц – частота сети;

  • 220 +/- 4,4 В – напряжение сети, и т.д.

То есть, при указании диапазона средства измерений, рассчитанного на плюсовую температуру 10-35°С, погрешность прибора и его остальные характерные свойства являются нормой в пределах данного диапазона.

Наряду с рабочими условиями эксплуатации средства измерений при нахождении значений влияющих величин в пределах рабочей области указывается ряд таких предельных показателей, как условия транспортировки и хранения.

Какие бывают погрешности средства измерений?

Указание погрешностей средства измерений, как правило, характеризует его качество. Погрешность прибора определяет допустимость в отклонении показаний прибора в отношении истинного значения измеряемой величины, которое может возникнуть в процессе производства и использования средства измерений.

Точность измерений – это близость к нулю погрешностей прибора.

Абсолютная погрешность измерительного прибора представлена разностью показаний прибора х и действительного значения измеряемой величины х:

 

Но значение абсолютной погрешности затрудняет суждение о точности измерения. Например:


при

 

будет соответствовать высокой точности, а при  - низкой.

В связи с этим введено понятие относительная погрешность , характеризующаяся истинным значением измеряемой величины х в отношении абсолютной погрешности прибора:

 

Однако подобные свойства непригодны, чтобы нормировать погрешность средства измерений, поскольку


Чтобы указать и нормировать погрешности, стала использоваться приведенная погрешность, представляющая отношение нормирующего значения прибора  к абсолютной погрешности.

Нормирующее значение прибора может равняться верхнему пределу измерений, длине шкалы и диапазону измерений:


Различные диапазоны измерений с точностью ряда средств измерений, как правило, сопоставляются только по приведённым погрешностям.

Основная погрешность средства измерений определяется при нормальных условиях. Дополнительные погрешности возникают как следствие отклонения от нормальных значений одной или нескольких влияющих величин. Различают случайные и систематические составляющие погрешности.

Систематическая составляющая погрешности обладает способностью закономерного изменения или неизменного постоянства. Такая погрешность выявляется в процессе поверки и аттестации образцового прибора. Она проявляется, например, в изменении наперед заданных значений измеряемых величин по определённым точкам на шкале. После создаётся таблица или график погрешностей, используемых для определения поправок.

Под случайной погрешностью подразумевается составляющая, изменяющаяся случайным образом. Подобная погрешность несложно обнаруживается при ряде повторных измерений, проявляясь в виде некоторого разброса показателей полученных результатов.

Измерение постоянной во времени величины характеризует понятие статической погрешности, переменной во времени величины – динамической. Абсолютной и относительной могут быть как статическая и динамическая, так и систематическая и случайная погрешности.


electrokiber.ru © Все права защищены. При копировании материалов ссылка на сайт обязательна