И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИ — это свойства СИ, влияющие на результат измерений и его точность.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ –это показатели метрологических свойств, являющиеся их количественной характеристикой.

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИподразделяются на две группы:

· Свойства, определяющие область применения СИ;

· Свойства, определяющие точность результатов измерения.

Метрологические свойства первой группы определяются такими метрологическими характеристиками, как ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ и ПОРОГ ЧУВ­СТВИТЕЛЬНОСТИ.

Метрологические свойства второй группы определяются такими метрологическими характеристиками, как ПОГРЕШНОСТЬ СИ и КЛАСС ТОЧНОСТИ СИ.

ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ— область значений величины, в пределах кото­рой нормированы допускаемые пределы погрешности измерений.

ПОРОГ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ — минимальное значение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала об измеряемой величине с заданной точностью.

ПРИМЕР: если порог чувствительности весов равен 10 мг, то это значит, что заметное перемещение стрелки весов достигается при таком малом изменении массы, как 10 мг.

ПОГРЕШНОСТЬ СИ – это разность между измеренным значением величины и ее истинным значением.

Выяснить с абсолютной точностью истинное значение никакой величины невозможно. Поэтому на практике вместо истинного значения используют действительное значение величины, то есть значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него. Такое значение, обычно, вычисляется как среднестатистическое значение, полученное при статистической обработке результатов серии измерений. Это полученное значение не является точным, а лишь наиболее вероятным. Поэтому в измерениях необходимо указывать, какова их точность. Для этого вместе с полученным результатом указывается погрешность измерений.

ПОГРЕШНОСТИ СИмогут быть классифицированы по ряду признаков:

· по способу выражения — АБСОЛЮТНЫЕ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ;

· по характеру проявления — СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ, СЛУЧАЙНЫЕ;

· по отношению к условиям применения — ОСНОВНЫЕ, ДОПОЛНИТЕЛЬ­НЫЕ.

АБСОЛЮТНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ - это разность между измеренным значением величины и ее истинным (действительным) значением:

(1)

где – абсолютная погрешность;

Х_изм — измеренное значение величины;

— действительное значение измеряемой величины.

Однако в большей степени точность СИ характеризует ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ- это выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины:

. (2)

СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ – это погрешность результата измерения, остающаяся постоянной при повторных измерениях одной и той же величины (например, погрешность градуировки).

СЛУЧАЙНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ – это погрешность результата измерения, изменяющая случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины, выполняемых с одинаковой тщательностью.

В проявлении случайных измерений не наблюдается никакой закономерности, они неизбежны и неустранимы, всегда присутствуют в результатах измерений и порождают рассеяние результатов. Характеристиками рассеяния являются средняя арифметическая погрешность, средняя квадратическая погрешность, размах результатов измерений.

ОСНОВНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ – погрешность, определяемая в нормальных условиях применения СИ - температура (293 ± 5) К; давление (100 ± 4) КПа; относительная влажность (65 ± 15) %; электрическое напряжение сети (220 В ± 10 %).

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ – погрешность, дополнительно возникающая вследствие отклонений какой-либо из влияющих величин (температуры, относительной влажности и т.п.) от ее нормального значения.

ПРИВЕДЕННАЯ ПОГРЕШНОСТЬ - погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений.

Вычисляется по формуле , где — нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке:

· если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то нормирующее значение определяется равным верхнему пределу измерений;

· если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно ширине диапазона измерений прибора.

КЛАСС ТОЧНОСТИ СИ— основная метрологическая характеристика СИ, определяющая допускаемые по стандарту значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.