метрологические
характеристики и Погрешности средств
измерений
Все средства измерений, независимо от их конкретного исполнения, обладают рядом общих свойств, необходимых для выполнения ими их функционального назначения. Технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений, называются метрологическими характеристиками. Перечень важнейших из них регламентируется ГОСТ 8.009 «Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». Комплекс нормируемых метрологических характеристик устанавливается таким образом, чтобы с их помощью можно было оценить погрешность измерений, осуществляемых в известных рабочих условиях эксплуатации посредством отдельных средств измерений или совокупности средств измерений, например автоматических измерительных систем. ГОСТ 8.009 выделяет следующие виды нормируемых метрологических характеристик:
-
функция преобразования;
-
пределы измерений, пределы шкалы;
-
цена деления равномерной шкалы аналогового прибора
или многозначной меры, при неравномерной шкале – минимальная цена деления;
-
выходной код, число разрядов кода, номинальная цена единицы
наименьшего разряда цифровых СИ;
- номинальное значение однозначной меры, номинальная статическая характеристика преобразования измерительного преобразователя;
-
погрешность СИ;
-
вариация показаний прибора или выходного сигнала
преобразователя ;
-
полное входное сопротивление измерительного
устройства;
-
полное выходное сопротивление измерительного
преобразователя или меры;
-
неинформативные параметры выходного сигнала
измерительного преобразователя или меры;
-
динамические характеристики СИ;
- влияющие величины и функции влияния.
Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является статическая характеристика преобразования (иначе называемая функцией преобразования). Она устанавливает зависимость
y = f(x)
где у - информативный параметр выходного сигнала измерительного преобразователя,
х - информативный параметр входного сигнала.
Статическая характеристика нормируется путем задания в форме уравнения, графика или таблицы. Понятие статической характеристики применимо и к измерительным приборам, если под независимой переменной х понимать значение измеряемой величины или информативного параметра входного сигнала, а под зависимой величиной – показание прибора.
Если статическая характеристика преобразования линейна, т.е. y = kx, то коэффициент k называется чувствительностью измерительного прибора (преобразователя). В противном случае под чувствительностью следует понимать производную от статической характеристики.
Важной характеристикой шкальных измерительных приборов является цена деления, т.е. то изменение измеряемой величины, которому соответствует перемещение указателя на одно деление шкалы. Если чувствительность постоянна в каждой точке диапазона измерения, то шкала называется равномерной. При неравномерной шкале нормируется наименьшая цена деления шкалы измерительных приборов. У цифровых приборов шкалы в явном виде нет, и на них вместо цены деления указывается цена единицы младшего разряда числа в показании прибора.
Важнейшей метрологической характеристикой средств измерений является погрешность. При анализе значений, полученных при измерениях, следует разграничивать два понятия: истинные значения физических величин и их опытные проявления - результаты измерений. Истинные значения физических величин - значения, идеальным образом отражающие свойства данного объекта, как в количественном, так и в качественном отношении. Они не зависят от средств нашего познания и являются абсолютной истиной. Результаты измерений, - представляют собой приближенные оценки значений величин, найденные путем измерения, они зависят не только от них, но еще и от метода измерения, от технических средств, с помощью которых проводятся измерения, и от восприятия наблюдателя, осуществляющего измерения. Разница между результатом измерения Хизм и истинным (действительным) значением Хи(д) измеряемой величины погрешностью измерения.