ЛЕКЦИЯ 3.
Далее мы рассмотрим прямоугольник с названием «Инструментальные погрешности», к которым относят погрешности средств измерений (рис. 3.1).
 |
У средств измерений часто можно выделить составляющие погрешности, не зависящие от значения измеряемой величины и погрешности, изменяющиеся пропорционально измеряемой величине. Такие составляющие называют, соответственно, аддитивными и мультипликативными погрешностями.
Аддитивная погрешность а не зависит от чувствительности прибора и является постоянной для всех значений входной величины в пределах диапазона измерений (прямая 3 на рис.3.2).
Мультипликативная погрешность вх зависит от чувствительности прибора и изменяется пропорционально текущему значению входной величины (прямая 2 на рис.3.2).
Суммарная абсолютная погрешность выражается уравнением
D = а + вх,
т.е. аддитивная и мультипликативная погрешности присутствуют одновременно (прямая 1 на рис.3.2).
К аддитивной погрешности прибора можно отнести погрешность, вызванную трением в опорах электроизмерительных приборов, которая не зависит от значения входного сигнала, а также помехи, шумы, погрешность дискретности (квантования) в цифровых приборах.
К мультипликативной погрешности можно отнести погрешности изготовления добавочного резистора в вольтметре или шунта в амперметре, погрешности коэффициента деления делителя и т.д. Мультипликативная составляющая абсолютной погрешности увеличивается с увеличением измеряемой величины.
Аддитивная и мультипликативная погрешности могут иметь как систематический, так и случайный характер.
В связи с тем, что средства измерений могут работать в статическом и динамическом режимах, выделяют статические и динамические составляющие погрешности.
По условиям возникновения у средств измерения различают основную и дополнительные погрешности. Каждое средство измерений предназначено для работы в определенных условиях, указываемых в нормативно-технической документации. При этом отдельно указывают нормальные условия применения средств измерения. Погрешность средства измерения, определенная при нормальных условиях, называется основной. Погрешность, обусловленную выходом значений влияющих величин за пределы нормальных значений, называют дополнительной.
Нормирование погрешностей и класс точности средств измерений.
Для обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости средств измерений их метрологические характеристики нормируются и регламентируются стандартами. Учет всех нормируемых метрологических характеристик средства измерений при оценивании погрешности результата измерений – сложная и трудоемкая процедура, оправданная при измерениях повышенной точности. При измерениях на производстве, в обиходе такая точность не всегда нужна. В то же время, определенная информация о возможной инструментальной составляющей погрешности измерения необходима. Такая информация дается указанием класса точности средства измерений.
Под классом точности понимают обобщенную характеристику точности средств измерений данного типа, определяемую пределами допускаемой основной погрешности. Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке на основании исследований и испытаний представительной партии средств измерения данного типа. При этом пределы допускаемых погрешностей нормируют и выражают в форме абсолютных, приведенных или относительных погрешностей, в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений.
Исходной величиной, характеризующей точность средств измерений является предельно допустимая абсолютная основная погрешность, выраженная в единицах измеряемой величины
а,