20. Основные технические и метрологические характеристики средств измерений.

К основным техническим характеристикам СИ относят: потребляемая мощность, частота питающего тока, габаритные размеры, масса, различные показатели надежности (прочность на удар).

К основным метрологическим характеристикам СИ относят: систематическую погрешность, случайную погрешность, функция преобразования, значение однозначной или значения многозначной меры цена деления вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода, вариация, гистерезис.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы его допускаемые пределы погрешности. Для мер это их номинальное значение, для преобразователей - диапазон преобразования. Различают нижний и верхний пределы измерений, которые выражаются значениями величины, ограничивающими диапазон измерений снизу и сверху.

Абсолютная погрешность СИ – погрешность средства измерений, выраженная в единицах измеряемой величины: Х = Хп – Хд.

Относительная погрешность СИ – погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к результату измерений или к действительному значению измеренной величины:  = Х / Хд. Классы точности. МХ СИ соответствующая относительной погрешности. Например, класс точности 0,2 означает, что максимальная относительная погрешность равна 0,2 %.

Приведенная погрешность СИ – относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины ХN, которое называют нормирующим:  = Х / ХN..

Основная погрешность СИ – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях, т.е. в условиях, которые определены в НТД не него как нормальные.

Дополнительная погрешность СИ – составляющая погрешности СИ, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения. Деление погрешностей на основные и дополнительные обусловлено тем, что свойства средств измерений зависят от внешних условий.

Вариация показаний. Гистерезис. Вариацией называется разность показаний. Получаемая при одном и том же значении измеряемой величины при медленном непрерывном или шаговом подходе к метке шкалы один раз – с меньшего, а другой раз – с большего значения. Причины вариации могут быть различными: наличие люфта в механическом передающем элементе, гистерезисные явления в ферромагнитных материалах. При этом следует иметь в виду, что вариация зависит от предыстории, т.е. от значения в точке возврата.

Разрешающая способность. Чувствительность. Понятие разрешающая способность употребляется в разных значениях. Если измеряемая величина начинает медленно и непрерывно увеличиваться от любого, отличного от нуля значения, то в общем случае, например, вследствие гистерезиса, изменение показания констатируется не сразу. При этом под разрешающей способностью понимают изменение входной величины, необходимое для начала изменения показаний. При отсутствии гистерезиса определённая таким образом разрешающая способность соответствует обратной величине чувствительности. Если показания изменяются дискретно, то часто разрешающей способностью называют шаг дискретности показаний. Это определение совпадает с понятием «разрешающая способность», используемым для цифровых показывающих приборов. В этом случае её определяют как значение младшего разряда цифрового отсчёта.

Стабильность нуля. Стабильность нуля, в частности электронных устройств, часто характеризуют отношением смещения нуля к значению помехи, его вызвавшей (например, мВ/К). Временную нестабильность нулевой точки определяют значением максимального дрейфа нуля за определённое время (например, мВ/24 ч). При этом должны быть определены условия применения. Аналогичные изменения показаний могут быть и у чисто механических элементов.

Линейность. Поле допуска. Если номинальная зависимость между измеряемой величиной и показаниями прибора принята линейной, то указание погрешности нелинейности служит для описания отклонения от номинальной характеристики. Чаще всего указывают максимальное отклонение от требуемой прямой, выраженное в процентах от диапазона показаний. Понятие линейности не нормируется, поэтому используют самые разнообразные её определения. С понятием линейности тесно связано установление поля допуска. При этом опять необходимо указывать, в каком из двух значений (предельно допустимой погрешности или недостоверности измерения) следует его понимать. Если же погрешность мультипликативная, т.е. зависит от измеряемого значения, то в верхней части диапазона измерения относительная погрешность =Е/х постоянна. В нижней части диапазона (при приближении к нулю) абсолютная погрешность должна была бы теоретически стремиться к нулю. Поэтому вблизи нуля мультипликативное поле допуска заменяется постоянной абсолютной погрешностью.