- •Тема 1. Основные понятия в области метрологии
- •1.1 Основные термины и определения в области метрологии
- •1.2 Основное уравнение измерений
- •1.3 Шкалы измерений
- •Тема 2. Физические величины и их единицы
- •2.1 Физические величины
- •2.2 Единицы физических величин. Система единиц си
- •Тема 3. Измерения
- •3.2 Принципы измерений
- •3.3 Методы измерений
- •Тема 4. Средства измерений
- •4.1 Основные понятия о средствах измерений
- •4.2 Классификация средств измерений
- •Тема 5. Основные понятия теории погрешностей
- •5.1 Определение погрешности
- •5.2 Классификация погрешностей
- •Тема 6. Точность измерений и средств измерений
- •6.1 Понятие о точности измерений и средств измерений
- •6.2 Классы точности средств измерений
- •6.3 Обозначение классов точности
- •6.4 Метрологические характеристики средств измерений
- •Тема 7. Обработка результатов многократных измерений
- •Тема 8. Государственный метрологический контроль и надзор (гмКиН)
- •8.1 Понятие о гмКиН
- •8.2 Утверждение типа средств измерении
- •8.3 Поверка средств измерений
- •8.4 Калибровка средств измерений
- •Тема 2. Основы стандартизации
- •2.1 Основные положения в области стандартизации
- •2.2 Документы в области стандартизации
- •2.3 Виды стандартов
- •2.4 Методы стандартизации
- •Тема 3. Единая система допусков и посадок для гладких цлиндреских соединений. Принципы построения
- •3.1 Понятие погрешности и точности изготовления деталей
- •3.2 Основные понятия о размерах и предельных отклонениях
- •3.3 Посадки
- •3.4 Системы посадок
- •3.5 Допуски
- •3.6 Квалитеты
- •3.7 Принципы выбора допусков и посадок
6.4 Метрологические характеристики средств измерений
При использовании средств измерений принципиально важно знать степень соответствия информации об измеряемой величине, содержащейся в выходном сигнале, ее истинному значению, т.е. владеть информацией о точности средства измерений и получаемого результата измерений. С этой целью для каждого средства измерений вводятся и нормируются определенные метрологические характеристики.
Метрологические характеристики – это характеристики свойств средства измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности.
Нормируемые метрологические характеристики средства измерений – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений.
Действительные метрологические характеристики средства измерений – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, определяемые экспериментально.
Номенклатура метрологических характеристик, правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования определяются стандартом ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».
Метрологические характеристики средств измерений позволяют:
- определять результаты измерений и рассчитывать оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерения в реальных условиях применения средств измерений;
- рассчитывать метрологические характеристики каналов измерительных систем, состоящих из ряда средств измерений с известными метрологическими характеристиками;
- производить оптимальный выбор средств измерений, обеспечивающих требуемое качество измерений при известных условиях их применения;
- сравнивать средства измерений различных типов с учетом условий применения.
К основным метрологическим характеристикам средств измерений можно отнести:
- функция преобразования F(X). Данная функция нормируется для измерительных преобразователей и приборов с неименованной шкалой или со шкалой, отградуированной в единицах, отличных от единиц входной величины. Она задается в виде формулы, таблицы или графика и используется для определения значений измеряемой величины Х в рабочих условиях применения средств измерений по известному значению информативного параметра его выходного сигнала: Х = F-1(Y), F-1 – функция, обратная функции преобразования; Y – показания средства измерений;
- значение Y однозначной или значение Yi многозначной меры. Для этих характеристик нормируются номинальные или индивидуальные значения. Они используются для устройств, применяемых в качестве мер;
- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры. Нормирование цены деления производится для показывающих приборов с равномерной шкалой, функция преобразования которых отображается на именованной шкале. При неравномерной шкале нормируется минимальная цена деления;
- характеристики цифрового кода, используемого в средствах измерений и их элементах. К ним относятся: вид выходного кода, число его разрядов, цена единицы младшего разряда. Эти характеристики нормируются для цифровых приборов.
Точностные характеристики средства измерений – совокупность метрологических характеристик средства измерений, влияющих на погрешность измерения. К точностным характеристикам относят погрешность средства измерении, нестабильность, порог чувствительности, дрейф нуля и др.
Рассмотрим одну из таких характеристик – чувствительность средства измерений.
Чувствительность средства измерений – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютную чувствительность определяют по формуле:
S = Dl / Dx, (6.7)
относительную чувствительность – по формуле:
S0 =Dl / Dx / x, (6.8)
где D1 – изменение сигнала на выходе;
х – измеряемая величина;
Dх – изменение измеряемой величины.
Порог чувствительности средства измерений – характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.