1.2. Метрологические характеристики средств измерительной техники.

1.2.1. Основные термины и определения.

В данном разделе рассматриваются метрологические характеристики двух основных групп средств измерительной техники: средств измерений и измерительных преобразователей.

Метрологические характеристики средств измерительной техники предназначены для

1) определения результата измерения;

2) определения погрешности результата измерения;

3) определения метрологических характеристик средств измерений, в которых используются данные средства измерительной техники.

Примеры: цена деления шкалы или значение единицы младшего разряда (соответственно для аналоговых и цифровых приборов); номинальное значение меры; градуировочная характеристика средства измерения; номинальная функция преобразования измерительного преобразователя; номинальный коэффициент усиления измерительного усилителя напряжения. {1К13}

Данные характеристики необходимы для определения результата измерения, а также для определения метрологических характеристик измерительных установок или систем. Метрологические характеристики, необходимые для расчета погрешности результата измерения, рассмотрены ниже.

При выборе средств измерительной техники необходимо обращать внимание также и на другие важные технические характеристики: диапазон показаний и диапазон измерений средства измерений, чувствительность, порог чувствительности, смещение нуля, дрейф показаний, входное и выходное сопротивление, частотный диапазон и многие другие. {1К14}

1.2.2. Погрешности средств измерений.

Абсолютная погрешность средства измерений (_си) – это разность между показанием средства измерений (X_си) и истинным (X_и) или действительным (X_д) значением измеряемой физической величины:

_си = X_си – X_и ≈ X_си – X_д. (1.18)

Если данное средство измерений – мера, то «показанием» является ее номинальное значение.

Относительная погрешность средства измерений (δ_си) – это отношение абсолютной погрешности Δ_си к значению X_д, выраженное в долях или процентах:

, (1.19)

причем в формуле (1.19) вместо X_д можно использовать приближенные значения: результат измерения X или показание средства измерений X_си.

Приведенная погрешность средства измерений (γ) – это отношение абсолютной погрешности _си к нормирующему значению X_н, устанавливаемому в стандартах на конкретные разновидности средств измерений. {1К15}

Приведенную погрешность обычно выражают в процентах:

. (1.20)

Систематическая погрешность средства измерений – составляющая погрешности СИ, остающаяся постоянной (при неизменной измеряемой величине) или изменяющаяся закономерно.

Случайная (центрированная) погрешность средства измерений – составляющая погрешности СИ, изменяющаяся случайным образом и имеющая нулевое математическое ожидание.

К понятиям систематическая и случайная погрешность средства измерений полностью применимы соображения, изложенные выше в разделе 1.1.2, и формулы (1.6) и (1.7), в которых следует заменить погрешность измерения Δ на погрешность средства измерений _си.

Статическая погрешность средства измерений – это погрешность СИ, применяемого для измерения неизменной (в процессе измерения) физической величины.

Динамическая погрешность средства измерений – это составляющая погрешности СИ, вызванная изменением измеряемой физической величины в процессе измерения. {1К16}

Остальные понятия, приведенные в классификации рис. 1.2, будут рассмотрены ниже.