Все средства измерений независимо от их исполнения имеют ряд общих свойств, необходимых для выполнения ими функционального назначения. Технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений, называются метрологическими характеристиками средств измерений.
В зависимости от специфики и назначения средств измерений нормируются различные наборы или комплексы метрологических характеристик. Однако эти комплексы должны быть достаточны для учета свойств средств измерений при оценке погрешностей измерений.
Набор метрологических характеристик, входящие в установленный комплекс, выбирают такими образом, чтобы обеспечить возможность их контроля при приемлемых затратах. В эксплуатационной документации на средства измерений указывают рекомендуемые методы расчета инструментальной составляющей погрешности измерений при использовании средств измерения данного типа в реальных условиях применения.
По ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений» предусмотрена следующая номенклатура метрологических характеристик:
1. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправок):
О- функция преобразования измерительного преобразователя — f(x);
О- значение однозначной или многозначной меры — y;
О- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;
О- вид входного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.
2. Характеристики погрешностей средств измерений включают: значение по-грешности, ее систематические и случайные составляющие, погрешности случайной составляющей Δ слН от гистерезиса — вариация Я выходного сигнала (показания).
Для систематической составляющей Δ сист погрешности средств измерений выбирают характеристики из числа следующих:
О- значение систематической составляющей Δ сист;
О- значение систематической составляющей Δ сист, математическое ожидание M[ Δ сист] и среднее квадратическое отклонение σ[Δ сист ] систематической составляющей погрешности.
Для случайной составляющей Δ сл погрешности выбирают характеристики из числа следующих:
О- среднее квадратическое отклонение σ [ Δ сл] случайной составляющей погрешности;
О- среднее квадратическое отклонение σ [ Δ сл] случайной составляющей погрешности и нормализованная автокорреляционная функция rΔ сл (τ) или функция спектральной плотности SΔ сл (ω) случайной составляющей погрешности.
В нормативно-технической документации на средства измерений конкретных видов или типов допускается нормировать функции или плотности распределения вероятностей систематической и случайной составляющих погрешности.
3. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам выбираются из числа следующих:
О- функция влияния ψ(ξ);
О- изменения ε (ξ).значений метрологических характеристик средства измерения, вызванные изменением влияющих величин ξ, в установленных пределах,
4. Динамические характеристики отражают инерционные свойства средства измерений при воздействии на него меняющихся во времени величин — параметров входного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки. По степени полноты описания инерционных свойств средств измерений динамические характеристики делятся на полные и частные.
К полным динамическим характеристикам относятся:
О- дифференциальное уравнение, описывающее работу средства измерений;
О- передаточная функция;
О- переходная характеристика;
О- импульсная переходная характеристика;
О- амплитудно-фазовая характеристика;
О- амплитудно-частотная характеристика для минимально-фазовых средств измерения;
О- совокупность амплитудно-фазовых и фазово-частотных характеристик.
Частичными динамическими характеристиками могут быть отдельные параметры полных динамических характеристик или характеристики, не отражающие полностью динамических свойств средств измерений, но необходимые для выполнения измерений с требуемой точностью (например, время реакции, коэффициент демпфирования, значение амплитудно-частотной характеристики на резонансной частоте, значение резонансной собственной круговой частоты). Комплекс их оговаривается в соответствующих стандартах. Нормы на отдельные метрологические характеристики приводятся в эксплуатационной документации (паспорте, техническом описании, инструкции по эксплуатации и т. д.) в виде номинальных значений, коэффициентов функций, заданных формулами, таблицами или графиками пределов допускаемых отклонений от номинальных значений функций.
В ГОСТ 8.009-84 приведены способы нормирования рассмотренных выше метрологических характеристик.
