Что такое класс точности генератора

Что означает класс точности измерительного 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 δ s =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 δ s= d x/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ (х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δ s, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как d x= δ sx

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 δ о=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля d x= d о=const, а δ о= d о/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 δ о 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 δ прк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δ прк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае

δ (х) = δ к + δ н (хк/х — 1),

где хк — верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

Высокочастотные генераторы Г4

Измерительные генераторы – источники образцовых (тестовых) сигналов. Они отличаются возможностью установки формы и параметров выходных сигналов с заданной точностью (нормируемыми метрологическими характеристиками). Процедура контроля параметров измерительных генераторов и, в ряде случаев, их корректировки называется поверкой. Результатом поверки является аттестация прибора на соответствие его паспортному классу точности. Погрешность измерительной аппаратуры, используемой при поверке, не должна превышать 0,1. 0,3 от допустимой погрешности контролируемого параметров. К таким приборам относятся и Высокочастотные генераторы сигналов (Г4) – которые являются группой радиоизмерительных приборов, вырабатывающие гармонические модулированные и немодулированные колебания высоких и сверхвысоких частот (от 0,1 МГц до десятков гигагерц).

Генераторы Г4

Высокочастотные генераторы (подгруппа Г4) являются источни­ками измерительных сигналов высоких и серхвысоких частот. Приборы этой подгруппы используются при настройке радиоприемных устройств, определений их чувствительности и избирательности, для питания ли­ний передач при антенных измерениях и т. п. По диапазону частот ге­нерируемых колебаний

Генераторы этой подгруппы делятся на:

• высокочастотные (30 кГц . 300 МГц);
• сверхвысокочастотные с коаксиальным выходом (30 МГц .. 10 ГГц);
• сверхвысокочастотные с волноводным выходом (частоты свыше 10 ГГц).

В ВЧ-генераторах предусмотрена модуляция амплитуды и частоты сигнала. По виду модуляции ВЧ-генераторы подразделяются на сле­дующие:

• с амплитудной (AM) синусоидальной модуляцией;
• с частотной (ЧМ) синусоидальной модуляцией;
• с импульсной модуляцией (амплитудной манипуляцией);
• с частотной манипуляцией; с фазовой манипуляцией;
• с комбинированной модуляцией (с одновременным наложением двух и более видов модуляции).

Классы точности и погрешности высокочастотных генераторов

Классы точности ВЧ измерительных генераторов устанавливаются ГОСТ 10622—70. К основным точностным характеристикам относятся: погрешность установки частоты (обозначение погрешности буквой F)

• погрешность установки уровня выходного сигнала по напряжению ((U-параметр) или мощности (P-параметр);
• погрешность установки коэффициента амплитудной модуляции (АМ-параметр);
• погрешность установки девиации частоты в режиме частотной мо­дуляции (FМ-параметр);
• погрешность установки длительности импульса в режиме импульс­ной модуляции (PМ-параметр).

Классы точности ВЧ-генераторов по основным параметрам приве­дены ниже.

Параметр. Класс точности

F. 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2

Название класса точности по отдельным параметрам соответствует пределу допускаемой основной относительной погрешности данного параметра. Поскольку нормируемых параметров несколько, один и тот же тип генератора может относиться к различным классам точно­сти. Условное обозначение класса точности F0.2, P0.5, FM15 расшифровы­вается следующим образом: предел допускаемой основной погрешно­сти установки частоты ±0,2 %, уровня выходной мощности ±0,5 дБ, девиации частоты ±15 %.

Применение генераторов высокочастотных Г4

Применяются высокочастотный генераторы Г4 в качестве источников СВЧ- колебаний в режимах НГ, ИМ, АМ, ЧМ при настройке, регулировке, испытаниях радиотехнических устройств. Обеспечивают данные приборы калибровку измерителей мощности, измерение потерь, ослаблений, КСВН, параметров антенн и антенных трактов. Могут быть использованы в составе АИС, а также в качестве свип генераторов при панорамных измерениях параметров цепей. Встроенная однокристальная микроЭВМ полностью автоматизирует процесс управления прибором, производит набор и установку параметров, исключает установку запрещенных режимов, устанавливает отсчет параметров в заданных единицах. Автоматическая калибровка нуля усилителя постоянного тока системы АРМ позволяет существенно увеличить динамический диапазон ее работы и свести к минимуму температурную погрешность уровня выходной мощности. Также данные генераторы ВЧ и СВЧ типа Г4 часто бывают аналоговыми еще производства доперестроечной России ( СССР ).

Интернет-магазин контрольно-измерительных приборов и освещения » Мир приборов «

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом в каталоге

Решения для жизни и работы!

Представленная информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.
Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.

г. Санкт-Петербург , Комендантский пр., д. 4 к. 2,
стр. А, офис 0В2 , 197227
График работы с 9:30 до 19:00

Классификация измерительных генераторов

Генераторы измерительных сигналов (измерительные генераторы) — это приборы предназначенные для формирования электрических сигналов с заданными параметра.

Основными параметрами выходных сигналов измерительных генераторов являются

— величина выходного напряжения (мощности)

Измерительные генераторы относятся к приборам группы « Г».Среди них различают:

Г1- –устройства, используемые при поверке генераторов

Г2- – генераторы шумовых сигналов

Г3- – генераторы синусоидальных сигналов низкой частоты. Предназначены для формирования сигналов в диапазоне частот (от 20 до 300´103) Гц. Для современных генераторов расширенный диапазон частот (от 0,01 до 106) Гц.

Г4- – генераторы синусоидальных сигналов высокой частоты и СВЧ генераторы. Предназначены для формирования сигналов в диапазоне частот (от 50´106) Гц и в СВЧ – диапазоне до 40 ГГц.

Г5- – генераторы импульсных сигналов

Г6- – генераторы сигналов специальной формы

Г7- – генераторы качающейся частоты (свипгенераторы)

Генераторы синусоидальных сигналов получили наибольшее распространение в технике связи. Основными нормируемыми параметрами для них являются:

— Диапазоны частот формируемых сигналов. Он определяется путем задания максимальной fmax и минимальной fmin частот. Как правило, весь диапазон частот разбивается на несколько поддиапазонов. Относительная ширина всего диапазона характеризуется коэффициентом перекрытия

(9.1)

Величина Кп
может принимать значения от 10 000 (для приборов группы Г3) до 1,1¸2,0 (для генераторов СВЧ)

— Погрешность установки частоты. Указывается либо для всего диапазона, либо для каждого поддиапазона

— Нестабильность частоты – предел допускаемого отклонения частоты. Различают кратковременную – за любые 15 мин работы прибора, и долговременную – за любые 3 часа и более работы

— Величина выходного напряжения (Uвых) определяется назначением генератора и может быть в пределах от 1 мкВ (для приборов Г4) до 100 В (для приборов Г3)

— Погрешность установки уровня выходного напряжения (мощности) определяется основной погрешностью вольтметра генератора

— Нестабильность уровня выходного напряжения (мощности)

— Уровень гармонических составляющих нормируется путем задания предельного значения коэффициента гармоник КГ

(9.2)

где U1 – среднеквадратическое значение напряжения основной гармоники выходного сигнала

Ui – среднеквадратические значения напряжений гармонических составляющих

– Выходное сопротивление Rвых. Как правило Rвых изменяется дискретно, принимая значения (600,75,50,15,10,5) Ом. Нужная величина выбирается из условия согласования выходного сопротивления генератора Rвых
с сопротивлением нагрузки Rн. Условием полного согласования является Rвых
= Rн. При большой нагрузке (Rн – мало) используется согласующий трансформатор. Полагая, что коэффициент полезного действия согласующего трансформатора КПДт = 1 , можно записать U1
I1 = U2
I2;

Где U1 и U2
– среднеквадратические значения напряжений на входной и выходной обмотках трансформатора; U1I1 и U2I2 – мощности во входной и выходной обмотках трансформатора соответственно.

Тогда коэффициент трансформации согласующего трансформатора определится из соотношения:

Что нужно знать о классе точности измерительного прибора?

Измерительные приборы: вольтметры, амперметры, токовые клещи, осциллографы и другие — это устройства, предназначенные для определения искомых величин в заданном диапазоне, каждый из них имеет свою точность, причем устройства, измеряющие одну и ту же величину, в зависимости от модели, могут отличаться по точности и классу.

В каких-то ситуациях достаточно просто определить значение, например, вольтаж батарейки, а в других необходимо выполнить многократное повторение измерений высокоточными приборами для получения максимально достоверного результата, так в чем отличие таких измерительных устройств, что означает класс точности, сколько их бывает, как его определить и многое другое читайте далее в нашей статье.

Что такое класс точности

Определение: «Класс точности измерения — это общая характеристика точности средства измерения, определяемая пределами допустимых основных и дополнительных погрешностей, а также другими факторами, влияющими на нее».

Сам по себе класс не является постоянной величиной измерения, потому что само измерение зачастую зависит от множества переменных: места измерения, температуры, влажности и других факторов, класс позволяет определить лишь только в каком диапазоне относительных погрешностей работает данный прибор.

Чтобы заранее оценить погрешность, которую измерит устройство, также могут использоваться нормативные справочные значения.

Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности к модулю действительного приближенного показателя полученного значения, измеряется в %.

Абсолютная погрешность рассчитывается следующим образом:

∆=±a или ∆=(a+bx)

x – число делений, нормирующее значение величины

a, b – положительные числа, не зависящие от х

Абсолютная и приведенная погрешность рассчитывается по следующим формулам, см. таблицу ниже

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Как мы уже успели выяснить, интервал погрешности определяется классом точности. Данная величина рассчитывается, устанавливается ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной погрешность, бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см. таблицу ниже

Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно помечается латинской буквой, часто с добавлением индекса, отмеченного цифрой. Чем меньше погрешность, соответственно, меньше цифра и буквенное значение выше по алфавиту, тем более высокая точность.

Класс точности обозначается на корпусе устройства в виде числа обведенного в кружок, обозначает диапазон погрешностей измерений в процентах. Например, цифра ② означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком присутствует значок в виде галочки, это значит, что длина шкалы используется в качестве вспомогательного определения погрешности.

• 0,1, 0,2 – считается самым высоким классом
• 0,5, 1 – чаще применяется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
• 1,5, 2,5 – используется для приборов измерения с низкой точностью или индикаторов, аналоговых датчиков

Каким ГОСТом регламентируется точность приборов?

ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений» общие требования. Нормативным документом устанавливаются общие положения классификации точностей измерительных приборов.

Как определить класс точности электроизмерительного прибора, формулы расчета

Чтобы определить класс точности, необходимо взглянуть на его корпус или инструкцию пользователя, в ней вы можете увидеть цифру, обведенную в круг, например, ① это означает, что ваш прибор измеряет величину с относительной погрешностью ±1%.

Но что делать если известна относительная погрешность и необходимо рассчитать класс точности, например, амперметра, вольтметра и т.д. Рассмотрим на примере амперметра: известна ∆x=базовая (абсолютная) погрешность 0,025 (см. в инструкции), количество делений х=12

Находим относительную погрешность:

Y= 100×0,025/12=0,208 или 2,08%

(вывод: класс точности – 2,5).

Следует отметить, что погрешность неравномерна на всем диапазоне шкалы, измеряя малую величину вы можете получить наибольшую неточность и с увеличением искомой величины она уменьшается, для примера рассмотрим следующий вариант:

Вольтметр с классом p=±2, верхний предел показаний прибора Xn=80В, число делений x=12

Предел абсолютной допустимой погрешности:

Относительная погрешность одного деления:

Если вам необходимо выполнить более подробный расчет, смотрите ГОСТ 8.401-80 п.3.2.6.

Поверка приборов, для чего она нужна

Все измерительные приборы измеряют с некой погрешностью, класс точности говорит лишь о том, в каком диапазоне она находится. Бывают случаи, когда диапазон погрешности незаметно увеличивается, и мы начинаем замечать, что измеритель «по-простому» начинает врать. В таких случаях помогает поверка.

Это процесс измерения эталонной величины в идеальных условиях прибором, обычно проводится метрологической службой или в метрологическом отделе предприятия производителя.

Существует первичная и периодическая, первичную проверку проводят после выпуска изделия и выдают сертификат, периодическую проводят не реже чем раз в год, для ответственных приборов чаще.

Поэтому если вы сомневаетесь в правильности работы устройства, вам следует провести его поверку в ближайшей метрологической службе, потому что измеритель может врать как в меньшую, так и в большую сторону.

Как легко проверить потребление электроэнергии в квартире, можете узнать в нашей статье.

Видео на тему относительная погрешность прибора

Заключение

Класс точности является важным показателем для каждого прибора, при выборе всегда обращайте внимание на него. Если вам нужен, например, электрический счетчик, важно чтобы он измерял потребление энергии с максимальной точностью, благодаря этому за весь период эксплуатации, вы сможете сэкономить приличную сумму средств.

Но, а если вам необходимо просто периодически проверять напряжение в розетке, для этого не стоит переплачивать за дорогостоящую покупку.

Рекомендуем к просмотру:

• Провод пв 3: технические характеристики, что…
• Вопрос: в доме нагревается провод от розетки, что делать?
• Электромагнитное реле, что это такое, какой принцип…
• Что такое асинхронный двигатель
• Что важно знать о беспроводной зарядке простыми…
• Вопрос: Автоматические выключатели на входе в…

Генераторы гармонических колебаний

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Назначение и классификация измерительных генераторов

Измерительный генератор (ИГ) представляет собой источник электрических сигналов определенной формы, параметры которых (частота, напряжение, мощность) могут регулироваться и поддерживаться с требуемой точностью.

В измерительных технологиях ИГ используются для имитации рабочих сигналов, как вспомогательное устройство в процессе измерений, а также для питания измерительных цепей, при настройке и испытаниях измерительной, радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры, устройств автоматики и др.

Классификация измерительных генераторов.

По форме выходного сигнала:

— источники постоянного напряжения

— генераторы переменных периодических напряжений

— импульсных (релаксационных) колебаний прямоугольной, треугольной, пилообразной формы и т.п.

— генераторы сигналов специальной формы

— амплитудно-, частотно- , фазомодулированных сигналов

— тестовых двоичных последовательностей

По частотному диапазону генераторы делятся на:

— инфракрасночастотные (0,01 — 20 Гц)

— низкочастотные ( НЧ 20 Гц – 300 кГц)

— высокочастотные ( ВЧ 0,3 – 300 МГц)

— сверхвысокочастотные (СВЧ, свыше 300 МГц)

Основными нормируемыми метрологическими характеристиками измерительных генераторов являются

— диапазон частот вырабатываемого сигнала

— диапазон уровней сигнала

— пределы искажения формы сигнала

— погрешность установки частоты

— погрешность установки выходного напряжения

и многие другие.

Наиболее часто в процессе измерений используются генераторы гармонических колебаний или импульсных сигналов прямоугольной формы. Гармонический сигнал является универсальным с точки зрения процедуры измерения, поскольку рабочие сигналы любой сложной формы включают в себя набор гармонических составляющих. Двоичные импульсные сигналы используются в процессе измерений параметров цифровых систем.

Независимо от назначения, принципа действия и схемотехнического решения генераторы гармонических и импульсных сигналов включают в себя

— задающий генератор (нелинейный усилитель с положительной обратной связью)

— устройства, обеспечивающие развязку с нагрузкой

— устройства, обеспечивающие заданную мощность и выходное сопротивление.

Рассмотрим принципы построения функциональной схемы измерительных генераторов.

Генераторы гармонических колебаний

Измерительные генераторы гармонических колебаний выполняются в двух видах:

— генераторы сигналов ГС

— генераторы стандартных сигналов ГСС.

ГСС имеют более высокие показатели стабильности частоты и формы, но меньший диапазон уровней сигнала, маркируются Г4-. .

Генераторы сигналов ГС маркируются Г3-. .

Основные требования к генераторам синусоидальных колебаний:

— получение сигнала заданной формы с минимальными нелинейными искажениями (нелинейные искажения вызваны наличием в схеме нелинейных элементов и проявляются в виде дополнительных высших гармоник, уровень которых не должен превышать допустимый процент от уровня всего сигнала);

— получение необходимой частоты колебаний в заданном пределе (возможна непрерывная плавная регулировка частоты или использование фиксированных частот);

— получение необходимого уровня выходного напряжения в заданных пределах (при плавной или фиксированной регулировке);

— получение необходимого стандартного значения выходного сопротивления;

— точность установки параметров

— стабильность параметров во времени.

Построение функциональной схемы измерительных генераторов во много определяется основными требованиями к генераторам. Обобщенные функциональные схемы ИГ гармонических колебаний представлены на рисунке 5.4.1

Рисунок 5.4.1 Обобщенные функциональные схемы измерительных генераторов:

а — генератор сигналов, б – генератор стандартных сигналов.

Основным узлом ИГ является задающий генератор. ЗГ вырабатывает напряжение синусоидальной формы требуемой частоты. В зависимости от схемы задающего генератора различаю генераторы следующих типов:

— Генераторы с диапазонно-кварцевой стабилизацией частоты

— Генераторы на биениях.

Принцип действия задающих генераторов рассматривается в специальных дисциплинах. Частота колебаний, стабильность частоты и точность ее установки определяется типом и параметрами ЗГ. Наилучшие метрологические характеристики обеспечиваются генераторами с кварцевой стабилизацией частоты, относительная погрешность установки частоты в этих генераторах составляет 10 -6 ÷ 10 -7 , нестабильность частоты 310 -7 ÷ 310 -9 , коэффициент гармоник 1-2%

Буферный элемент обеспечивает развязку ЗГ с нагрузкой, то есть исключает влияние нагрузки на режим работы задающего генератора и его параметры.

Усилитель мощности обеспечивает получение опорной мощности (уровня) сигнала на выходе генератора. Здесь же осуществляется плавная регулировка опорного уровня выходного напряжения. Диапазон данной регулировки невелик, поскольку допустим только в пределах линейной части вольт-амперной характеристики усилителя. Это ограничение важно с точки зрения выполнения другого требования к измерительным генераторам – обеспечение минимальных нелинейных искажений.

Ряд измерительных генераторов имеют индикатор напряжения выходного напряжения, который позволяет контролировать плавную регулировку уровня, а также иногда используется в процессе градуировки генератора.

Аттенюатор (магазин затуханий) позволяет ослабить опорное выходное напряжение относительно номинального. Такая регулировка уровня (напряжения) является ступенчатой и позволяет расширить диапазон регулировки уровня выходного сигнала поскольку одной плавной регулировки порой недостаточно.

Аттенюатор должен быть калиброванным, то есть вносимое затухание задается с определенной степенью точности. Аттенюатор обычно градуируется в логарифмических единицах, например, -10дБ, -20дБ, -40дБ и.т.д.

Для передачи максимальной мощности от генератора в нагрузку должно быть выполнено условие согласования сопротивлений измерительного генератора и нагрузки. Данное требование выполняется согласующим трансформатором.

Генераторы стандартных сигналов ГСС являются маломощными с низким уровнем выходного напряжения (до 1В), они обычно применяются при испытании и настройке узлов радиоаппаратуры. Основные требования, предъявляемые к ним – высокая стабильность частоты, уровня, минимальные нелинейные искажения.

В генераторах стандартных сигналов предусматривается возможность получения амплитудномодулированного сигнала за счет использования внутреннего или внешнего источника модуляции (рисунок 5.4.1).

Существенное уменьшение погрешности и улучшение других метрологических характеристик достигается в измерительных генераторах, в которых задающий генератор выполнен на базе синтезатора частоты. Принцип работы синтезатора частоты основан на многократном преобразовании опорной частоты f₀, получаемой от генератора с кварцевой стабилизацией, в сетку дискретных выходных частот f_вых. Таким образом, обеспечивается получение сигналов с высокой стабильностью частоты в диапазоне от единиц герц до десятков мегагерц с шагом дискретности установки частоты 0,1…0,01 Гц. Диапазон частоты выходных сигналов синтезаторов частоты 20 Гц…50 МГц; погрешность установки опорной частоты 1*10 -8 .

Генераторы сигналов низких частот являются источниками электрических колебаний синусоидальной формы в диапазоне частот от 20 Гц до 300 кГц. Имеется тенденция к расширению этого диапазона вниз до единиц герц и вверх до единиц мегагерц.

Класс точности: что это такое, как обозначается, как рассчитывается и чем регламентируется

Класс точности измерительных приборов – это техническая характеристика, величина которой показывает допустимые пределы погрешности измерений. Ее ведение обосновано невозможностью получить 100% точность из-за наличия ряда механических, электромагнитных и иных воздействий на устройство измерения. Чем ниже класс точности, тем выше корректность получаемых данных при условии прохождения поверки.

1. Природа погрешностей и обозначения класса точности
2. Виды измерений
3. Регламентирующие документы

Природа погрешностей и обозначения класса точности

Природа погрешностей связывается с множеством ограничений, которые пока не может преодолеть человек. Последнее связывается с используемыми материалами, с различными силами, которые воздействуют на элемент измерения. Именно поэтому в метрологии и приборостроении было решено ввести понятие класса точности прибора. Для нормирования используется несколько подходов:

• нормирование по результатам измерения;
• нормирование по верхнему пределу шкалы.

Для измерительных приборов стрелочного типа класс точности указывается в виде числа. Это число показывает максимально возможный процент отклонения. К примеру, для вольтметра, который работает в диапазоне 0-30 В при классе точности 1,0 погрешность будет составлять не более 0,3 В. В ряде случаев КТ указывается цифрой с буквой s. В этом случае берется половина деления от минимальной цены деления. Достаточно часто такой характеристикой обозначают элементы, которые не обладают шкалой, к примеру, трансформаторы тока.

Также характеристика иногда указывается арабскими или римскими цифрами, латинскими буквами. В последнем случае рассчитывается абсолютная погрешность. Для арабских цифр показатель рассчитывается на основании приведенной погрешности. В случае с римскими цифрами – по относительной погрешности.

Виды измерений

Погрешность измерения – это величина отклонения от истинного значения измеряемых показателей и величин. Для расчета используются следующие формулы:

1. Абсолютная погрешность: Δ = Xд – Xизм. Рассчитывается путем вычитания от действительного числа измеренное. Выражается в единицах измеряемых показателей.
2. Относительная погрешность: δ = (Δ ⁄ Xд)*100. Показывает процент отклонения по модулю и рассчитывается отношением абсолютной к действительной, умноженной на 100%.
3. Приведённая погрешность: γ = (Δ ⁄ Xн)*100. Рассчитывается на основании нормирующего значения, что позволяет указать диапазон измерений. В этом случае абсолютная делится на нормирующую величину, умноженной на 100%.

Если существует комплекс приборов, то определяется совокупная характеристика. Сначала приводятся погрешности к единому виду, после чего складываются.

Регламентирующие документы

Существует несколько нормативно-технических документов, которые регламентируют понятие класса точности и погрешности. Первым документом является ГОСТ 13600-68, где установлен общие положения по делению средств измерения, а также возможные варианты нормирования метрологических показателей. Стандарт не регулирует технические моменты для каждого отдельного прибора, к ним должны применяться инструкции.

Вопросы КТ также представлены в ГОСТ 8.401-80 «Классы точности СИ общие требования». Это основной документ для метрологической службы, которая выполняет поверку приборов измерения. Документ подводит к единообразию характеристик средств измерения, что позволяет сопоставлять величины и определять комплексную погрешность систем измерений.