Основные принципы регламентации метрологических характеристик СИ

ЛЕКЦИЯ № 5

ГОСТ 8.009-84 устанавливает нормируемые метрологические характеристики (МХ) такими, чтобы можно было производить статическое суммирование составляющих погрешности. МХ имеют следующие особенности:

1)систематические и случайные составляющие погрешности нормируются раздельно;

2)системные погрешности СП данного типа являются случайной величиной, поэтому стационарные погрешности не только измерены , но и М(

Основные принципы регламентации метрологических характеристик СИ

1.Результаты измерений можно использовать лишь в том случаи если осуществлена точность измерения, т.е. должно быть определено числовое значение погрешности измерения. Составляющей такой погрешности измерения является погрешность СИ.

В общем случае погрешность измерения складывается из следующих составляющих:

-инструментальной погрешности;

-методической погрешности;

- погрешности отсчета.

Инструментальная погрешность в свою очередь состоит из основной погрешности и суммарной погрешности, погрешности взаимодействия СИ и объектом измерения и так же диагностической погрешности.

Техническое средство, используемое для измерения, называют инструментальным лишь тогда, когда оно имеет нормируемые метрологические характеристики.

Метрологической характеристикой СИ называют характеристики СИ, которые влияют на результат измерений и его погрешность.

Существуют различные числовые показания точности СИ.

Нормированными называют такие МХ, установление которых осуществляется в соответствие с принятыми принципами, правилами и нормами, закрепленными в стандартах.

Такое нормирование крайне необходимо в различных случаях использования МХ, например которые для следующих метрологических работ:

1. Аттестация средств измерений и на поверке;

2. Вычислительные погрешности результатов измерений по записи в качестве СИ номинальной точности;

3. Определение погрешности ИИС и любого номинального СИ по показателям точности отдельного СИ.

Для обоснованного использования показателей точности во всех этих работах они должны удовлетворять некоторым общим принципам.

Эти принципы:

1. Давать исчерпывающие характеристики всех метрологических свойств СИ.

2. Служить основой для расчета некоторых производных характеристик погрешности для средств СИ некоторых состояний.

3. Легко контролироваться.

Это возможно при условии:

1.Наличие определенно связанных некоторых нории МХ и погрешность результата измерения.

2.Возможность устанавливать связи между МХ СИ и МХ ИИС.

В ГОСТе предусмотрены следующие комплексы нормируемых МХ для СИ данного типа:

1.Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправки)

1)функции преобразования измерительного преобразователя или измерительного прибора с не именованной шкалой;

2)значение однозначной (или многозначной) меры –Y;

3) цель деления шкалы или меры;

4) для цифровых приборов – вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда.

2.Характеристики погрешностей СИ:

А) систематическая составляющая :

1)предел систематической составляющей погрешности СИ данного типа;

2) математическим ожиданием М(

3) среднеквадратическим отклонением

Б)случайная составляющая .

1) среднее квадратическое отклонение ;

2)нормализованная автокорреляционная функция или функция спектральной плотности случайной составляющей погрешности;

В) случайная составляющая погрешности от ГИСТЕРЕЗИСА:

1) вариация Н выходного сигнала(показания) СИ;

2) характеристика погрешности СИ;

3.Характеристики чувствительности СИ к влияющим величинам:

1)функция влияния – зависимость дополнительной погрешности СИ от изменений влияющих параметров(температуры, давления, вибрации).

2)наибольшие допустимые погрешности метрологических характеристик СИ, вызванные изменением влияющей величины в установленных пределах.

4.Динамические характеристики СИ.

а)полные динамические характеристики:

1) переходная характеристика h(t);

2)импульсная переходная характеристика g(t);

3) амплитудно-фазовая G(i или амплитудно-частотная характеристика ;

4)совокупность амплитудно-частотной и фазовой характеристик;

5)передаточная функция G(S).

б) частотные динамические характеристики:

1)время реакции t;

2) коэффициент демпфирования ;

3) постоянная времени.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПА И ЭКЗЕМПЛЯРЫ

Указанные выше типовые характеристики, предназначенные для определения результатов измерения, нормируют как номинальные характеристики СИ данного типа.

Конкретные экземпляры СИ, используют для применения с одной или несколькими индивидуальными характеристиками. Для них нормируют только пределы(граничные характеристики), в которых должна находится индивидуальная характеристика при предусмотренных условиях применения СИ.

В частности:

1. Характеристика системной составляющей погрешности МИ нормируется:

а) установлением пределов допускаемой систематической составляющей;

б) установление пределов и .

2. Характеристика случайной составляющей нормируется установлением пределов допускаемых С.К.О. случайной составляющей погрешности.

3.Характеристика погрешности Си нормируют установлением предела допускаемой погрешности и предела допускаемой вариации выходного сигнала(показания) СИ.

ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ НОРМИРУЕМЫХ МХ

1.Номинальную функции. преобразования измерительного преобразователя в виде формулы, таблицы, графика.

2.Номинальные значения однозначной и многозначной меры представляют именованными числами.

3.Нормированные характеристики погрешности СИ представляют числом(или формулой, таблицей, графиком) входного или выходного сигналов для абсолютных относительных или приведенных погрешностей.

Функции и плотности распределения систем и случайной составляющей погрешности СИ представляют в виде формулы, таблицы, графика.

Пример №1.

В качестве примера приведем нормирование погрешностей штангенрейсмасов при цене деления нонинуса 0,1 мм.

Пределы измерений,мм	Пределы допускаемой абс. Основной погр.мм
До 630	±0,1
От 630 до 1000	±0,1
От 1000 до 1600	±0,15
От 1600 до 2500	±0,20

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые , составляющей ±12 .

Пример 2.

Нормирование основной погрешности, вариации и функции влияния температуры окружающей среды силоизмерительных тензорезисторов для диапазона температуры .

Наименование характеристик	Значение характеристики в %-тах от номинального значения рабочего коэффициента преобразования
1.Пределы допускаемой систематической составляющей основной погрешности	±0,1
2.Пределы С.К.О. случайной составляющей основной погрешноси	0,05
3.Предел допускаемой вариации	0,1
4. Граничные функции влияния температуры окружающей среды на начальный коэффициент преобразования.
5. Граничные функции влияния температуры окружающей среды на рабочий коэффициент преобразования

ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ

При аттестации приборов возникает вопрос в какой же форме представлять результаты испытаний. Совершенно ясно, что эта форма должна быть регламентирована в соответствующих нормативных документах с целью установления единообразия.

Для указанной цели введен ГОСТ 8.011-72 “Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений”, а так же “Методические указания МИ 1317-86”.

Существуют четыре формы представления результатов измерений:

1 форма:

- результат измерения в единицах измеряемой величины. -погрешность нижняя и верхняя границы интервала

установленная доверительная вероятность, с которой погрешность измерения находится в указанных границах.

А± , Р 10,5 ±0,1 В; Р=0,95.

Эта форма используется тогда, когда погрешность не подразделяется на систематическую и случайную.

Дата добавления: 2015-07-02