Метрологические характеристики средств измерений. При использовании средств измерений принципиально важно знать степень соответствия информации об измеряемой величине

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 Y_i 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.