7. Метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений
Средство измерений – это техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормативные метрологические характеристики, воспроизводящее или хранящее одну или несколько единиц физических величин, размеры которых принимаются неизменными в течение известного промежутка времени.
Метрологические свойства СИ – это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками.
Для оценки пригодности средств измерений к измерениям в известном диапазоне с известной точностью вводят метрологические характеристики СИ с целью:
сравнения средства измерений между собой и достижения их взаимозаменяемости;
возможность установления точности измерений;
выбор нужных СИ по точности и другим характеристикам;
определение погрешностей измерительных систем и установок;
оценка технического состояния СИ при их поверке.
Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы:
свойства, определяющие область применения СИ;
свойства, определяющие точность результатов измерения.
К основным метрологическим характеристикам определяющим свойства 1-ой группы относятся:
Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, в пределах которого нормированы допускаемые пределы погрешностей средства измерений. Значение величины, ограничивающие диапазон измерений снизу или сверху называют соответственно нижним или верхним пределом измерений.
Диапазон показаний – размеченная область шкалы измерительного прибора, ограниченная ее начальным и конечным значениями.
Предел измерений – наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.
Длина деления шкалы – расстояние между серединами двух соседних отметок шкалы.
Цена деления шкалы – разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.
Чувствительность
прибора
S
=
/
отношение
изменения сигнала
на
выходе измерительного прибора к
вызвавшему это изменение изменению
сигнала
на
входе.
Предельная чувствительность – минимальная величина исследуемого сигнала, подаваемого на вход прибора, которая необходима для получения отсчета с погрешностью, не превышающей допустимую.
Наименьшее значение изменения ФВ, начиная с которого может осуществляться ее измерение, называется порогом чувствительности данного СИ: C = 1/S
Вариация (гистерезис) H – разность между показаниями СИ в данной точке диапазона измерения при возрастании и убывании величины в неизменных внешних условиях: Н=|хв-ху|
хв;ху – значение измерений образцовыми средствами измерений при возрастании и убывании величины Х
Стабильность средства измерений – свойство, выражающее неизменность во времени метрологических характеристик средства измерений.
Основная метрологическая характеристика СИ – это погрешность СИ – разность между показаниями СИ и истинными (действительными) значениями физической величины.
К метрологическим свойствам 2-ой группы относятся:
Точность – качество измерений, отражающее близость из результата к истинному значению измеряемой величины. По способу выражения: абсолютная и относительная. По характеру проявления: систематическая погрешность– составная погрешность результата измерения, остающаяся постоянной при повторном измерении одной и той же величины. Случайная погрешность - составная погрешность результата измерения, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одного и того же размера величины.
Достоверность – характеризует степень доверия к результатам измерения.
Под правильностью измерений понимают качество измерений, отражающих близость к нулю систематической погрешности результатов измерений.
Сходимость – качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одного и того же параметра, выполненных повторно одними и теми же средствами, методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Воспроизводимость – качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях.