Классы точности средств измерений

Учет всех нормируемых метрологических характеристик средств измерений при оценивании погрешности результата измерений – сложная и трудоемкая процедура, оправданная при измерениях повышенной точности. При измерениях на производстве такая точность не всегда нужна, но определенная информация о возможной инструментальной составляющей погрешности измерения необходима, хотя бы для того, чтобы выбрать средство измерений, способное измерить размер с заданной точностью. Такая информация дается указанием класса точности средства измерений.

Класс точности средства измерений (accuracy class) – обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Другими словами класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений данного средства измерения. Класс точности средства измерения устанавливают в стандартах, технических требованиях или в других нормативных документах.

Классы точности присваиваются средствам измерений с учетом результатов государственных приемочных испытаний. При этом для каждого класса точности определяют конкретные требования к метрологическим характеристикам, в совокупности определяющим уровень точности средства измерения данного класса. Класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность измерений данного класса. Это необходимо знать при выборе точности будущих измерений.

Требования к назначению, применению и обозначению классов точности регламентированы в ГОСТ 8.401 – 80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Основные положения». Этот стандарт гармонизирован с международными рекомендациями. В соответствии с положениями стандарта средствам измерений с двумя и более диапазонами измерений одной и той же физической величины допускается присваивать два и более класса точности, а средствам измерений, предназначенным для измерений двух или более физических величин, допускается присваивать различные классы точности для каждой измеряемой величины.

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативно-технической документации и осуществляются в зависимости от способов задания пределов допускаемой основной погрешности (рис. 15).

а	б
в	г

Рис.15. Лицевые панели приборов:

а – амперметра класса точности 1,5; б – вольтметра класса точности 0,5;

в – амперметра класса точности 0,02/0,01; г – мегомметра класса точности 2,5

Если пределы допускаемой погрешности выражены в форме абсолютной погрешности средства измерения, то класс точности обозначается прописными буквами латинского алфавита (например М,С и т.д.) или римскими цифрами. Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, присваивают буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа.

Для средств измерений, пределы допускаемой погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности, классы точности следует обозначать числами, которые равны этим пределам, выраженным в процентах. В этом случае обозначение класса точности непосредственно дает указание на предел допускаемой основной погрешности. Для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме относительной погрешности по другой формуле, классы точности следует обозначать числами, разделяя их косой чертой (см. табл.6).

Критерии качества измерений

Качество измерений характеризуется точностью, достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью измерений, а также размером допустимых погрешностей.

Точность результата измерений (accuracy) – отражает близость к нулю погрешности его результата и является качественной величиной. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям как систематическим, так и случайным. Точность количественно оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности.

Достоверность измерений – определяется степенью доверия к результату измерения и характеризуется вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в заданных пределах, данная вероятность называется доверительной.

Правильность измерений – это характеристика измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результатов измерений.

Сходимость результатов измерений (repeatability of measurements) – характеристика качества измерений, отражающая близость результата измерений одной и той же величины, выполненных повторно одним и тем же методом в одинаковых условиях с одинаковой тщательностью.

Воспроизводимость результатов измерений (reproducibility of measurement) – характеристика качества измерений, отражающая близость друг к друг у результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами измерений, разными операторами, в разное время в одних тех же условиях измерений.

Таблица 6

Обозначение классов точности

Форма выражения погрешности	Математическое выражение	Пределы допускаемой пог- решности, %	Обозначение класса точности
в документации	на средстве измерения
Абсолютная	Δх = хизм-х = ± а или Δх = хизм-х = ± (а+ вх)	-	Класс точности М	М
Относительная	Определяется графиком или таблицей	-	Класс точности С	С
Приведенная	γ = Δ/ Хn 100%, если нормирующее значение выражено в единицах измеряемой величины	γ = ± 1,5	Класс точности 1,5	1,5
γ = Δ/ Хn, если нормирующее значение принято равным длине шкалы или ее части	γ = ± 0,5	Класс точности 0,5	0,5
Относительная	δ = Δ/х 100%= =±q	δ = ± 0,5	Класс точности 0,5
δ = Δ/х 100% = ± [c + d (|Xk/x|- 1)]. Xk- больший (по модулю) из пределов измерений; c, d -положительные числа, c = b + d; d = a/|Xk|.	c = 0,02 d = 0,01	Класс точности 0,02/0,01	0,02/0,01

Глава 4