3. Класи точності вимірюваних приладів

Основна похибка засобів вимірюваної техніки нормується шляхом задавання границь допустимої основної похибки. Границя допустимої основної похибки - це найбільша основна похибка засобу вимірюваної техніки, при якій цей засіб за технічними вимогами може бути допущений до вимірювань.

Клас точності - узагальнена характеристика засобу вимірюваної техніки (засобу вимірювань), що визначається границями його допустимих основної і додаткових похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентується.

Електровимiрювальнi прилади, які призначені для вимірювання електричних величин, за ступенем точності поділяються на класи: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 (зразкові); 0,5; 1,0 (лабораторні); 1,5; 2,5; 4,0 (технічні або робочі). Число, яке характеризує клас точності приладу є значенням найбільшої допустимої основної зведеної похибки приладу в робочій частині шкали, виражене в відсотках.

Для цифрових приладів клас точності позначається двома цифрами – одна з яких адитивна а інша – мультиплікативна похибки.

ГОСТ 8.401-80 визначив способи позначень класу точності, причому вибір того чи іншого способу залежить від того, в якому виді нормована похибка засобу вимірюваної техніки. Приклади позначення класів точності і способи задавання границь допустимої основної похибки вимірюваних приладів наведені в табл. 1.1.

Таблиця 1.1. Границі допустимих основних похибок і позначення класу точності

Формули визначення границь допустимих основних похибок	Приклади границь допустимих основних похибок	Позначен-ня класу точності	Примітка
або	-	М
=  р		1,5	Коли нормуюче значення виражено в одиницях вимірюваної величини на вході (виході) засобу вимірювання.
		1,5	Коли виражено довжиною шкали чи її частиною.
		0,5	Де значення виміряної величини.
		0,02/0,01	Використовується в основному для цифрових приладів: - границя діапазону вимірювань; – виміряне значення.

1.5 Ціна поділки і чутливість приладу

Статична характеристика перетворення являє залежність, що зв'язує покази приладу з вимірюваною величиною.

Чутливість вимірювального приладу S характеризує його здатність реагувати на зміну вимірюваної величини та оцінюється відношенням зміни кута відхилення стрілки на шкалі до зміни вимірюваної величини Δх, яка викликала зміщення стрілки:

. (1.5)

Для приладів з рівномірною шкалою кут відхилення стрілки визначається кількістю поділок шкали N, а вимірювана величина - максимальним значенням цієї величини Х_k для даного діапазону вимірювань:

. (1.6)

Чутливість приладу вказує на те, яка кількість поділок шкали цього приладу припадає на одиницю вимірюваної величини.

Чутливість приладу має розмірність, що залежить від вимірюваної величини, тому поняття чутливості необхідно конкретизувати: “чутливість приладу по напрузі”, “чутливість приладу по струму” і т. ін. Наприклад, чутливість приладу по струму становить 10 под/А.

Частина шкали між двома сусідніми позначками шкали називається поділкою шкали, а ціна поділки шкали – різниця значень вимірюваної величини, що відповідає двом сусіднім позначкам шкали.

Ціна поділки Ц визначається як число одиниць вимірюваної величини, що припадає на одну поділку шкали. Ціна поділки обернено пропорційна до чутливості:

. (1.7)

Наприклад, якщо S=10 под/А, то Ц=0,1 А/под.

Для рівномірної шкали:

. (1.8)

Щоб отримати результат вимірювання величини х з допомогою приладу, необхідно знайти ціну поділки Ц, відрахувати на шкалі кількість поділок N, на яку відхилилася стрілка, після чого кількість цих поділок помножити на ціну однієї поділки:

. (1.9)

Результат вимірювання можна також отримати, якщо замість ціни поділки використати чутливість:

. (1.10)

Варіація показів засобу вимірювання – різниця між двома показами засобу вимірювання, коли одне і теж ж значення вимірюваної величини досягається внаслідок її збільшення чи зменшення. У стрілкових приладах вона визначається при плавному підході стрілки до відмітки шкали при русі один раз від початкової мітки, другий раз – від кінцевої мітки шкали. Варіація показів у стрілкових приладах виникає внаслідок тертя рухомої частини вимірювального механізму в опорах.

Час встановлення показу – інтервал часу від моменту початку дії вхідного сигналу до моменту, коли показ досягає і залишається в середині певних меж навколо усталеного значення. Цифрові прилади характеризують часом вимірювання, під яким розуміють час від моменту початку циклу вимірювання до моменту отримання результату на відліковому пристрої з нормованою похибкою.

При під'єднанні вимірювального приладу до кола, де є напруга, частина енергії з цього кола споживається приладом. Це змінює режим роботи кола, який встановився до під'єднання приладу, внаслідок чого виникає похибка вимірювання. Вплив приладу, з допомогою якого проводиться вимірювання, особливо помітний у малопотужних колах. Тому важливою характеристикою приладу є значення споживаної потужності, яке в різних типах приладів може знаходитися в межах від 10^-12 Вт до 15 Вт.

Надійність вимірюваних приладів – це їх властивість зберігати задані характеристики при певних умовах роботи протягом заданого часу. Кількісною оцінкою надійності є мінімальна імовірність безвідмовної роботи приладу в заданих проміжках часу і умовах роботи.