Классы точности средств измерений

Учет всех нормируемых метрологических характеристик средств измерений - сложная и трудоемкая процедура, оправ­данная только при измерениях очень высокой точности характерных для метрологической практики. В обиходе и на производстве, как правило, такая точность не нужна. Средства измерений, используемые в повседневной практике, принято делить по точности на классы. Классом точности называется обобщенная характеристика всех средств измерении данного типа, обеспечивающая правильность их показании и устанавливающая оценку снизу точности показаний. В стандартах на средства измерений конкретного типа устанавливаются требования к метрологическим характерис­тикам, в совокупности определяющие класс точности средств измерении этого типа. У плоскопараллельных концевых мер длины, например, такими характеристиками являются:

пределы допускаемых отклонений от номинальной длины и плоскопараллельности;

пределы допускаемого изменения длины в течение года. У мер электродвижущей силы (нормальных элементов) - пределы допускаемой нестабильности э. д. с. в течение года.

При малоизменяющихся метрологических характеристи­ках допускается устанавливать требования, единые для двух и более классов точности. Независимо от классов точности нор­мируют метрологические характеристики, требования к кото­рым целесообразно устанавливать едиными для средств изме­рений всехклассов точности, например, входные или выход­ные сопротивления.

Классы точности присваиваются типам средств измерений с учетом результатов государственных приемочных испытаний. Средствам измерений с несколькими диапазонами измерений одной и той же физической величины или предназначенным для измерений разных физических величин могут быть при­своены различные классы точности для каждого диапазона или каждой измеряемой величины. Так, амперметр с диа­пазонами 0—10, 0—20 и 0—50 А может иметь разные классы точности для отдельных диапазонов; электроизмерительно­му прибору, предназначенному для измерений напряжения и сопротивления, могут быть присвоены два класса точности: один — как вольтметру, другой — как омметру.

Метрологические характеристики средств измерений долж­ны соответствовать установленным классам точности как при выпуске средств измерений, так и в процессе их эксплуатации.

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в норматив­но-технических документах. При этом в эксплуатационной документации на средство измерений, содержащей обозначе­ние класса точности, должна быть ссылка на стандарт или тех­нические условия, в которых установлен класс точности для этого типа средств измерений.

Обозначения могут быть в виде заглавных букв латинс­кого алфавита (например, М, С и т. д.) или римских цифр (I, II, III, IV и т. д.) с добавлением условных знаков. Смысл таких обозначений раскрывается в нормативно-технической документации. Если же класс точности обозначается арабс­кими цифрами с добавлением какого-либо условного знака, то эти цифры непосредственно устанавливают оценку снизу точности показаний средств измерений.

Для средств измерений с равномерной, практически равно­мерной или степенной шкалой, нулевое значение входного (выходного) сигнала у которых находится на краю или вне диапазона измерений, обозначение класса точности арабской цифрой из ряда (1; 1,5; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6) .10ⁿ, где n = 1, 0, —1, —2 и т. д., означает, что значение измеряемой величины не отличается от того, что показывает указатель отсчетного устройства, более чем на соответствующее число процентов от верхнего предела измерений.

Пример 24*. Указатель отсчетного устройства вольтметра класса точности 0,5, шкала которого приведена на рис. 56, показывает 124 В. Чему равно измеряемое напряжение?

Решение. Для указанного прибора измеряемое напряжение не может отличаться от того, что показывает указатель, больше чем на 1 В. Следо­вательно, измеряемое напряжение U = 123. . .125 В.

Если при тех же условиях нулевое значение находится внутри диапазона измерений, то значение измеряемой величи­ны не отличается от того, что показывает указатель, больше чем на соответствующее классу точности число процентов от большего из модулей пределов измерений.

Пример 25. Указатель отсчетного устройства амперметра класса точности 1,5, шкала которого видна на рис. 57, показывает 4 А. Чему равна измеряемая сила тока?

Решение. Для указанного прибора измеряемая сила тока не может отличаться от той, которую показывает указатель, более чем на 0,3 А. Поэтому измеряемая сила тока I = 3,7. . .4,3 А.

У средств измерений с установленным номинальным зна­чением отличие значения измеряемой величины от того, что показывает указатель, не может превысить соответствующе­го числа процентов от номинального значения.

Пример 26.Цифровой частотомер класса точности 2,0 с номинальной частотой 50 Гц, цифровое табло которого приведено на рис. 58, показы­вает» 47 Гц. Чему равна измеряемая частота?

Решение. У такого прибора измеряемая частота не может отличаться от той, что на табло больше чем на 1 Гц. Следовательно, измеряемая частота f = 46. . .48Тц.

В других случаях, когда классы точности обозначаются цифрами из приведенного выше ряда, следует обращаться к стандартам на средства измерений этого вида.

Обозначение классов точности цифрами из того же ряда предпочтительных чисел может сопровождаться применением дополнительных условных знаков. Так, например, отметка снизу ( и т.п.) означает, что у измерительных приборов этого типа с существенно неравномерной шкалой значение измеряемой величины не может отличаться от того, что показывает указатель отсчетного устройства, больше, чем на указанное число процентов от всей длины шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений. Заключение цифры в окружность

(например ; ; ; и т. д.) означает, что проценты исчисляются непосредст­венно от того значения, которое показывает указатель.

Пример 27 Указатель отсчетного устройства мегаомметра класса точности 2,5 с неравномерной шкалой, представленной на рис. 59, показывает 40 МОм. Чему равно измеряемое сопротивление?

Решение. При таком обозначении класса точности измеряемая вели­чина не может отличаться от значения, которое показывает указатель, более, чем на 2,5 %. Поэтому измеряемое сопротивление R = 39. . .41 МОм.

Иногда обозначение класса точности дается в виде дроби, например, 0,02/0,01. Это означает, что измеряемая величина не может отличаться от значения X, показанного указателем, больше, чем на %, где с и d — соответственно числитель и знаменатель в обозначении класса точности, а Х_к — больший (по модулю) из пределов измерений.

Пример 28.Указатель отсчетного устройства ампервольтметра клас­са точности 0,02/0,01 со шкалой, показанной на рис. 60, показывает — 25 А. Чему равна измеряемая сила тока?

Решение. Измеряемая сила тока отличается от той, что показывает указатель, не больше, чем на %. Та­ким образом, измеряемая сила тока I = 24,992. . .25,008 А.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что класс точности яв­ляется обобщенной характеристикой средств измерений. Зна­ние его позволяет определить не точность конкретного измере­ния, а лишь указать пределы, в которых находится значение измеряемой величины. Между тем, точность конкретного из­мерения во многих случаях представляет известный интерес.