Практическое занятие 2. Погрешности средств измерений

Понятие о погрешностях

Измерения не могут быть выполнены абсолютно точно. Всегда имеется некоторая неопределенность в значении измеряемой величины. Эта неопределенность характеризуется погрешностью – отклонением измеренного значения величины от ее истинного значения. В значительной мере погрешность результата измерения обусловлена точностью прибора. Эту погрешность называют также инструментальной (приборной), она является одной из основных метрологических характеристик средств измерений.

Инструментальная погрешность – это наиболее значимая составляющая погрешности результата измерения[*]. Значение инструментальной погрешности устанавливают заранее при испытаниях средства измерения и записывают в нормативно-техническую документацию на виды средств измерений (как предел допускаемой погрешности).

Теоретически погрешность средства измерения – это разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины. Однако в связи с тем, что истинное значение величины остается неизвестным, на практике вместо него используют действительное значение величины, полученное при помощи более точного средства (метода) измерения. Таким образом, погрешность средства измерения D может быть найдена по формуле

D = Х_изм - Х_д

где Х_изм – показание средства измерения, Х_д – действительное значение величины (его также называют опорным или эталонным)

Например, при определении правильности показаний стрелочных весов на них была установлена гиря массой 0,500 кг. Показания стрелки весов 0,490 кг. Погрешность составляет D = – 0,010 кг.

Форма представления погрешностей

По форме представления погрешности средств измерений разделяют на абсолютные, относительные и приведенные[†].

D = Х_изм - Х_д	абсолютная
	относительная
	приведенная (Х_N - нормирующее значение: верхний предел, диапазон измерений прибора или номинальное значение)

Пример. Показания потенциометра с верхним пределом измерений 150 °С составляют 120 °С при действительном значении температуры 120,6 °С. Определить значения абсолютной, относительной и приведенной погрешности, а также поправку к показаниям.

Решение. D = 120 – 120,6 = –0,6 °С, , , поправка составляет +0,6 °С.

Предел допускаемой погрешности

В нормативно-технических документах на типы средств измерений устанавливают предел допускаемой погрешности. Это наибольшая погрешность, при которой средство измерений может быть признано годным и допущено к применению. В случае превышения установленного предела средство измерений непригодно к применению. Предел допускаемой погрешности может быть выражен в одной их вышеприведенных форм (±D, ±d, ±g).

Пример. При поверке термометра сопротивления (приведенная погрешность по паспорту g = ±1,5 %, диапазон измерений 0-200 °С) были получены следующие показания эталонных ртутных термометров:

Поверяемые точки, °С	0	40	80	120	160	200
При повышении t, °C	1	41	82	119	156	198
При понижении t, °C	0	42	81	120	157	198

Оценить годность прибора.

Решение. Предельно допускаемая абсолютная погрешность для поверяемого прибора составляет D=±3 °С ( 3 °С). В точке 160 °С прибор имеет максимальную погрешность -4 °С и поэтому должен быть забракован.

Классы точности

Для многих средств измерений, применяемых в повседневной практике, принято деление по точности на классы. Класс точности определяется пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей[‡], а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность. В зависимости от формы представления погрешности средств измерений (D, d, g) применяют различные способы обозначений классов точности, основные указанные ниже.

Форма представления погрешности	Пример обозначения класса точности средства измерения	Предел допускаемой основной погрешности
Абсолютная	А, В, С I, II, III 3б, 2а	D=±а
Относительная	1,5 0,5/0,2	d =±1,5 %
Приведенная	0,5	g =±0,5 %

Пример. Имеются три вольтметра: класса 1,0 с номинальным напряжением 300 В, класса 1,5/1,0 на 220 В и класса 2,5 на 150 В. Определить, какой из вольтметров обеспечит большую точность измерения напряжения в точке 130 В.

Решение. По классу точности определим предельно допускаемые абсолютные погрешности в точке 130 В. Для первого вольтметра:

В, для второго: , В, для третьего: В. Второй вольтметр точнее.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1628; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!