Метрологические характеристики средств измерений

Метрологическими характеристиками средств измерений называют их технические характеристики, влияющие на результаты и погрешности измерений. Для каждого средства измерений комплекс этих характеристик выбирается и нормируется таким образом, чтобы с их помощью можно было бы оценить погрешность измерений.

Основными метрологическими характеристиками средств измерений являются следующие:

- Статическая характеристика преобразования (функция преобразования, градуировочная характеристика) представляет собой зависимость вида у= f(x) выходного сигнала у от вход­ного сигнала х. Эта характеристика задается (нормируется) в форме уравнения, графика или таблицы и официально приписывается данному средству измерений во всем диапазоне намерений. Величину f’(x) = dy/dx называют чувствительностью характеристики преобразования. Часто говорят о чувствительности средства измерений, методики выполнения измерений и т.д., подразумевая чувствительность соответствующей статической характеристики преобразования. Статическую характеристику преобразования вида у = Кх называют линейной, в этом случае чувствительность равна К.

- Цена деления (для шкальных приборов) — изменение измеряемой величины, которому соответствует перемещение указателя на одно деление шкалы. Для цифровых приборов роль цены деления играет цена единицы младшего разряда числа в показании прибора. В случае, когда чувствительность постоянна в каждой точке диапазона измерений, шкалу называют равномерной.

Погрешность средства измерений есть погрешность результатов, получаемых с помощью данного средства измерения. Это важнейшая характеристика средства измерения. Различают абсолютную и относительную погрешности, которые можно записать следующим образом.

Абсолютная погрешность для меры есть разность между ее номинальным хни действительным хД значениями

∆ = хн - хД.

 

Абсолютная погрешность для измерительного прибора есть разность между его показанием хп и действительным значением измеряемой величины хд

∆ = хП - хД.

Относительная погрешность δ средства измерений представляет собой отношение абсолютной погрешности ∆х к действительному значению, обычно ее выражают в процентах:

δ = (∆хд)100 (%).

Поскольку почти всегда δ ‹‹ 1, полагают хп ≈ хд:

δ ≈ ((∆хП 100 (%).

 

Погрешности средств измерений, как и погрешности измерений, делят на статические и динамические (мы здесь го­ворим только о статических погрешностях), систематические и случайные. В отличие от случайных, систематические погрешности являются функцией измеряемой величины и времени. Кроме того, при анализе погрешностей средств изме­рений (компонент погрешностей) условно выделяют пропорциональные (измеряемой величине) и постоянные (не зависящие от измеряемой величины) погрешности.