Теоретическая часть

Классом точности – называется обобщенная метрологическая характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и до­полнительной погрешностей.

Для установления классов точности средств измерений во многих странах применяются общие правила, в соответствии с которыми производится количественная оценка, гарантированных границ по­грешности средств измерений данного типа. В нашей стране такие правила содержатся в ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств из­мерений. Общие требования». Класс точности не устанавливается на средства измерений, у которых отдельно нормируются системати­ческая и случайная составляющие основной погрешности, и в тех случаях, когда динамические погрешности являются превалирующими.

Если средство измерений пред­назначено для измерений нескольких величин (например, для изме­рения электрических напряжения и сопротивления), то класс точ­ности определяется для каждой из величин. Так же определяется класс точности для средств измерений, имеющих несколько диапазонов измерений: каждый диапазон имеет свой класс точности.

Присваиваются классы точности средствам измерений при их раз­работке (по результатам приемочных испытаний). В связи с тем, что в процессе эксплуатации средств измерений их метрологические ха­рактеристики обычно ухудшаются, допускается понижать класс точ­ности по результатам поверки (калибровки) средства измерений.

Формы представления погрешностей измерений, при уста­новлении классов точности

Форма представления класса точности средства измерений, опре­деляется пределами допускаемой основной погрешности измерений. В ряде случаев вместе с основной нормируются пределы допускае­мой дополнительной погрешности.

Пределы допускаемых погрешностей измерений выражаются гра­ницами (верхней и нижней) абсолютной погрешности средства из­мерений.

Сама форма представления класса точности пределами допускае­мой основной абсолютной погрешности применяется преимуществен­но для мер массы или длины, которые принято выражать в единицах массы или длины. Класс точности измерительных приборов в боль­шинстве случаев выражается пределами допускаемой основной при­веденной или относительной погрешности. При этом основой для определения формы, представления класса точности прибора являет­ся характер изменения основной абсолютной погрешности средства измерений.

1. Если основная абсолютная погрешность имеет аддитивный ха­рактер, т. е. границы погрешностей измерительного прибора не изме­няются в пределах диапазона измерений, то класс точ­ности представляется пределами допускаемой приведенной погреш­ности (формула 1).

(1)

где:

 = ± а - пределы допускаемой основной абсолютной погреш­ности прибора;

р - отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда чисел, указанных ниже;

X_N - нормирующее значение, выра­женное в единицах абсолютной погрешности.

2. Если основная абсолютная погрешность имеет мультипликативный характер, т. е. границы погрешностей измерительного прибо­ра линейно изменяются в пределах диапазона измерений, то класс точности представляется пределами допускаемой отно­сительной погрешности δ в виде (формула 2):

(2)

где:

Δ = ± bx – пределы допускаемой абсолютной погрешности прибора;

X – показания прибора;

ω – отвлеченное положительное число.

3. Если основная абсолютная погрешность имеет и аддитивную, и мультипликативную составляющие, то класс точности представляется пределами допускаемой относительной погрешности  в виде (формула 3):

(3)

где:

(а + bх), с и d - отвлеченные положительные числа.

Положительные числа р, , с, d выбираются из установленного ряда: 110ⁿ; 1,510ⁿ; 2,010ⁿ; 2,510ⁿ; 410ⁿ; 510ⁿ; 610ⁿ; (n = 1; 0;-1;-2;-Зит.д.).

Для некоторых СИ характерна сложная зависимость относительной погрешности от измеряемой величины или влияющих факторов, которая приводит к логарифмической характеристике точности. В основном это широкодиапазонные СИ, например мосты сопротивлений, цифровые частотометры и.т.п.

Для них ГОСТ 8. 401-80 допускает нормирование классов точности трехчленной формулой 4.

(4)

где x_min и х_к – пороги предела чувствительности;

3 – относительная погрешность, ограничивающая снизу рабочий диапазон, в обозначениях.

Обозначение классов точности

Если пределы допускаемой основной погрешности выражены в форме абсолютной погрешности средства измерений, то класс точности в документации и на сред­стве измерений обозначается прописными буквами римского алфа­вита (соответствие букв значению абсолютной погрешности раскры­вается в технической документации на соответствующие средства измерений). Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, присваиваются буквы, находя­щиеся ближе к началу алфавита. Подобным же образом обозначают­ся классы точности средств измерений, для которых пределы допус­каемой основной погрешности установлены в виде формулы, табли­цы, графика, не соответствующих формулам (1) ... (3).

Примеры обозначения классов точности в документации на объект и на средстве измерения, а так же формулы их вычисления приведены в таблице 1.

Обозначение класса точности обычно не наносится на малогаба­ритные высокоточные меры (например, эталонные разновесы) или, на те, средства измерений, для которых классы точности не устанав­ливаются.