13.2. Граничні відхилення кута, між відмітками круглих шкал. 13.3. Граничні відхилення довжини ділення лінійних шкал, мм

Клас точності	Одного ділення	Любої кількості ділення на довжині
		до 100	Вище 100 до 200	Вище 200 до 300
1	±0,05	±0,06		±0,07
2	±0,07	±0,08	±0,09	±0,10
3	±0,12	±0,13	±0,14	±0,15
4	±0,16	±0,20

Для зменшення погрішності інтерполяції застосовують пристрої, що дозволяють проводити відлік з точністю 0,1, 0,05, 0,02, і 0,01 долі ділення основної шкали [81].

Погрішності відліку, що залежать від точності виконання самого шкального ОУ, залежить з погрішності нанесення відміток і погрішності встановлення циферблату в відліковому пристрої.

Погрішності нанесення відміток круглих шкал виникають від неточного ділення шкали при нанесенні відміток і від зміщення округлості роз положення

в ід позначок відносно центру циферблату. Приєднані відхилення кута між сусідніми відмітками і допуски на назбирану погрішність ділень круглої шкали приведені в табл. 13.2, а приєднані відхилення довжини ділень лінійних шкал – в табл. 13.3. При цьому шкали 1-го класу точності рекомендується для відлікових пристроїв з відліком по ноніусу, шкали, 2-го і 3-го класів – для відлікових пристроїв з відліком по показнику; причому 2-й клас точності рекомендується для шкал з довжиною ділення від 1 до 3 мм, а 3-й клас – для шкал з довжиною ділення вище 3 мм.

Погрішність встановлення циферблату відносно осі обертання. Фактичний кут повороту стрілки α відрізняється від кута β, відрахованого по шкалі, на кут ∆ _см=(β - α). Тоді з трикутника А (рис. 13.11, а) маємо

тобто погрішність відрахування буде змінюватись по синусоїдальному закону (рис.13.11, б, в). Максимальне значення погрішності відліку від зміщення

Для зменшення похибки зсуву в відлікових пристроях необхідно передбачати можливість суміщення нульової позначки шкали і покажчика перед початком вимірювання. Для цього відлікові пристрої забезпечують спеціальними коректорами [81]. Кріплення циферблатів повинно забезпечувати можливість регулювання початкового положення шкали (рис. 13.12).

Сума всіх похибок не повинна перевищувати допустимої погрішності відліку, що задається для лічильного пристрою.

3. Визначення основних параметрів шкальних відлікових пристроїв.

Вихідними даними для розрахунку є: X₁ і Х₂ - найменше та найбільше значення вимірюваної величини, які вказуються на шкалі; похибка відліку, яка може бути задана у вигляді абсолютної АХ або відносної похибки δ; кут повороту осі засоби вимірювання або настройки _н; максимальна довжина шкали L_max для лінійних шкал або максимальний діаметр шкали D_max для круглих шкал. При розрахунку шкал виходять з умови, що похибка відліку не повинна перевищувати половини допустимої основної похибки приладу. тоді необхідна кількість поділок шкали:

а в випадку завдання абсолютної похибки погрішності відліку :

Ціна поділок шкали визначається з виразу:

Довжина шкали:

де ∆ - довжина поділу, вибирається з урахуванням рекомендацій на с. 310 і заданих габаритів лічильного пристрою.

Діаметр круглої шкали:

Якщо значення L і D, які визначаються за формулами (13.4) і (13.5) відповідно, будуть менше або дорівнюють заданим значенням L_max і D_mах, то можуть бути застосовані ОУ, безпосередньо пов'язані з віссю засоби вимірювань або налаштування. Відлікові пристрої цього типу дозволяють вести прямий відлік за шкалою, від градуйованої безпосередньо в одиницях вимірюваної величини. Кут повороту циферблата буде дорівнювати куту повороту осі засобу вимірювання або налаштування і може знаходитись в межах 2 < _шк.<2 . Відповідно до цього, ОУ виконують з однооборот¬ним циферблатом при фа ^ 2я (рис. 13.13, а) або з багатооборотним - при _н> 2 (рис. 13.13, б-р).

Якщо значення L або D виявиться, відповідно, більше L_max або D_max, то при _н> 2 їх можна зменшити за рахунок довжини поділу ∆ чи застосування OУ з механічним або оптичним множенням масштабу шкали [77]. При _н> 2 можна застосовувати одно циферблатний пристрій з плоскою спіральною шкалою (рис. 13.13,б), з циліндричною спіральною (рис. 13.13, в), з стрічковою шкалою (рис. 13.13, г), багато циферблатний відліковий пристрій, відліковий пристрій з механічним помноженим масштабу шкали або з розбивкою діапазону показань на кілька під діапазонів.

Основні параметри плоских і стрічкових спіральних шкал можна визначити з виразів (13.1), (13.5). Кількість витків спіралі n = _шк./ 2 .

Крок спіралі плоскої шкали ( t= 8…20 мм) приймають з конструктивних відображень (рис. 13.14). Кількість поділок на кожному витку спіралі N’=N/n.

Кут між позначками спіральної шкали одинаків по всій її довжині ( для рівномірних шкал). Лінійна довжина ділення плоскої спіральної шкали залежить від радіусу R_i/b_i=2 R_i/N’. В випадку побудови спіралі по рівнянню спіралі Архімеда дане значення радіусу

Якщо спіраль строять дугами півкругів,:

де m= 1; 2, … , 2n.

Циліндрична спіральна шкала має постійний радіус спіралі. Крок гвинтової лінії береться в межах t = 8 ... 40 мм. Довжина поділу постійна по всій (для рівномірних) шкалою. В якості багато циферблатного відлікового пристрою найчастіше застосовують двох циферблатний пристрій, що складається з шкали точного відліку (ШГО), встановлений безпосередньо на вихідний осі засоби вимірювання або настройки, і шкали грубого відліку (ШГО), що приводиться в рух відповідним передавальним (сповільнює) механізмом (рис. 13.15, а і рис. 7.12). Ціна поділки відлікового пристрої відноситься до шкалою точного відліку: ∆Х_к = ∆Х_кШГО. Шкала грубого відліку є лічильником оборотів шкали точного відліку, так що при повороті ШГО на один оборот ШГО повернеться на одну поділку, тобто ∆Х_кШГО = А_што,

де А_што = ∆Х_кшто N_што - ціна обороту шкали точного відліку.

Передавальне відношення зповільнювального механізму визначається з виразу:

Де К- кількість обертів осі засобу вимірювання або налаштування, відповідно діапазону показів. З урахуванням цього виразу (13.7) прийме вигляд

Сумарна похибка механізму не повинна перевищувати половини ціни ділення ШГО.

Відлікові пристрої з механічним множенням масштабу шкали між віссю засоби вимірювання або настройки і віссю шкали точного відліку мають прискорений передавальний механізм (рис. 13.15, б). Передавальне відношення такого механізму

де L_i i D_i- відповідно, бажана довжина чи діаметр шкали, тому L_i≤ L_max і D_i≤ D_max. Кут повороту шкали _шк.= _н/і.

Якщо _шк≤ 2 , можна застосувати одно циферблатний вимірювальний пристрій.

Якщо _шк.> 2 , можна застосувати плоску спіральну шкалу (рис. 13.13, б),

Циліндричну спіральну шкалу (рис. 13.13, в) або двох циферблатний відліковий пристрій що складається з ШТО і ШГО, причому ШГО встановлюють безпосередньо на вихідний осі засоби вимірювання або налаштування.

Наявність між ШТО і віссю засоби вимірювання або налаштування передавального механізму вносить додаткову похибку відліку. Абсолютна похибка відліку