1.4. Метрологические характеристики средств измерений

Приведем некоторые понятия, связанные с метрологическими характеристиками средств измерений и их нормированием.

Метрологические характеристики средств измерений – характеристики свойств средств измерений, оказывающих влияние на результаты и погрешности измерений: Номенклатура нормируемых метрологических характеристик (МХ) средств измерений и способы их нормирования установлены ГОСТ 8.009-84. Важнейшими МХ средства измерений являются характеристика преобразования (или значение меры), основная погрешность и функции влияния внешних факторов на погрешность средства измерений.

Следует различать два понятия: номинальные и действительные МХ средств измерений.

Номинальные МХ — характеристики, присваиваемые данному средству измерений как типу. Номинальные параметры нормируются для типа средств измерений, и все экземпляры средств измерений данного типа имеют одинаковые номинальные параметры.

Каждый экземпляр средств измерений обладает своими индивидуальными действительными МХ. Существенно, что действительные МХ находятся в пределах допусков значений номинальных характеристик.

В соответствии с таким разделением МХ различают два рода метрологической деятельности.

Метрологическая аттестация средств измерений — исследование МХ средств измерений, чтобы установить действительные МХ. При этом в свидетельстве приводят действительные параметры средств измерений и погрешности их определения (погрешности аттестации).

Поверка средств измерений — определение погрешности данного экземпляра средства измерений с целью проверить соответствие требованиям нормативно-технической документации (НТД) на него. В этом случае в свидетельстве указывается только соответствие номинальным МХ.

Характеристики преобразования средств измерений могут задаваться в виде шкалы измерительного прибора, а также в виде графика, таблицы или аналитического выражения, ставящих значение сигнала измерительной информации в зависимость от значения измеряемой величины. Отметим некоторые существенные понятия, связанные с характеристикой преобразования средства измерений.

Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, для которой нормируются погрешности средства измерений.

Диапазон показаний — область значений измеряемой величины, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы отсчетного устройства средства измерений.

Предел измерений — наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.

Чувствительность — отношение изменения сигнала на выходе средства измерений к вызывающему его изменению измеряемой величины. Следует обратить внимание, что это — дифференциальная характеристика преобразования средства измерений, в общем случае определяемая для каждой точки диапазона измерений. Она имеет постоянное значение в случае линейной характеристики преобразования средства измерений. Следует также отметить неправильное использование данного понятия для обозначения нижнего предела измерений.

В общем виде погрешность средства измерений — это отклонение его действительной характеристики преобразования от номинальной.

Абсолютная погрешность средства измерений — разность между показанием средства измерений и действительным (истинным) значением измеряемой величины (разность между номинальным и действительным значением величины — для меры), выражаемая в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность средства измерений — отношение абсолютной погрешности к показанию средства измерений (номинальному значению — для меры). Она обычно выражается в процентах.

Приведенная погрешность средства измерений — отношение абсолютной погрешности к некоторому условно принятому значению величины, указываемому в техническом описании данного средства измерений.

Предел допускаемой погрешности средства измерений — наибольшая без учета знака погрешность (абсолютная или относительная) средства измерений, при которой оно может быть признано исправным и допущено к применению.

Выделяют основную и дополнительные погрешности средств измерений, что связано с понятиями нормальные и рабочие условия его применения.

Нормальные условия применения средства измерений — условия, при которых все влияющие на показания средства измерений величины находятся в пределах значений, установленных в НТД на данное средство измерений в качестве нормальных. Для нормальных условий применения нормируется основная погрешность средства измерений, причем нормируется для совокупности всех влияющих величин.

Рабочие условия применения средства измерений — диапазон значений влияющих величин (каждой в отдельности), для которых нормируются дополнительные погрешности средства измерений при отклонении их за пределы нормальной области значений. Дополнительные погрешности нормируются для каждой влияющей величины в отдельности.