Характеристики средств измерений

Различают статические и динамические свойства средства измерений.

Статические свойства средства измеренийпроявля­ются при статическом режиме его работы, т. е. когда выходной сигнал средства считается неизменным при измерении; динамиче­ские свойства — при динамическом режиме работы средства из­мерений, при котором выходной сигнал средства изменяется во времени при его использовании.

Метрологические характеристики.

Чувствительностьсредст­ва измерений, под которой понимают отношение приращения выходного сигнала Dу средства измерений к вызвавшему это приращение изменению входного сигнала Dх. В общем случае чувствительность

При нелинейной статической характеристике преобразования чувствительность зависит от х, при линейной характеристике чувствительность постоянна. У измерительных приборов при по­стоянной чувствительности шкала равномерная, т. е. длина всех делений шкалы одинакова. Характеристикой прибора является постоянная прибора C=1/S.

Порог чувстви­тельности - наименьшее изменение вход­ной величины, обнаруживаемое с помощью данного средства измерений. Порог чувствительности выражают в единицах вход­ной величины.

Диапазон из­мерений — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений. Диапазон измерений ограничивается наибольшим и наименьшим значениями диапазона измерений.

Цена деления шкалы — разность значений величины, соответству­ющих двум соседним отметкам шкалы. Для средств измерений, выдающих результаты измерений в цифровом коде, указывают цену единицы младшего разряда (единицы младшего разряда цифрового отсчетного устройства), вид выходного кода (дво­ичный, двоично-десятичный) и число разрядов кода.

Входное сопротивление. Входное сопротивление влияет на мощность, потребляемую от объекта исследования средством измерений.

Допустимая на­грузка на средство измерений зависит от выходного сопротивления. средства измерений. Чем меньше выходное сопротивление, тем больше допустимая нагрузка на средство измерений.

Важнейшей характеристикой средства измерений является погрешность, которую оно вносит в результат измерения, или, как принято говорить, погрешность средства измерений. Погрешность средства измерений может быть выражена в ви­де

Þ абсолютной,

Þ относительной или

Þ приведенной по­грешности.

Приведенная погрешность средства измерений — это отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению, например к наибольшему пределу используемого поддиапазона средства измерений. Погрешность измерительного прибора

Dх = х — х_я,

где х — показание прибора;

х_п — истинное значение измеряемой величины.

Погрешность измерительного прибора оп­ределяют при его поверке и при этом вместо истинного значения используют действительное значение измеряемой величины, под которым понимают значение физической величины, найденное экспериментальным путем с помощью образцовых средств изме­рений и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо истинного значения.

Для измерительных преобразователей погрешность может быть определена как по входу, так и по выходу преобразователя.

Погрешности средства измерений зависят от внешних усло­вий (влияющих величин), поэтому их принято делить на основ­ную и дополнительные.

Основной погрешностью средства измере­ний называют погрешность в условиях, принятых за нормальные для данного средства.

Дополнительные погрешности средства измерений возникают при отклонении влияющих величин от нор­мальных значений (нормальных областей значений).

Погрешности средств измерений могут иметь

систематиче­ские и

случайные составляющие.

Случайные составляющие при­водят к неоднозначности показаний. Поэтому случайные состав­ляющие погрешностей средств измерений стараются сделать не­значительными по сравнению с другими составляющими. Большинство серийных измерительных приборов обладает этим свойством. Однако в приборах высокой чувствительности и точно­сти случайная составляющая может быть соизмерима с система­тической.

Вариа­ция выходного сигнала - разность между значениями выходного сигнала, со­ответствующими одному и тому же действительному значению входной величины при двух направлениях медленных изменений входной величины в процессе подхода к выбранному значению входной величины.

По зависимости от измеряемой величины погрешности сред­ства измерений разделяют на аддитивные и мультипликативные.

Аддитивные (абсолютные) погрешности не зависят от измеряемой величины.

Мультипликативные (абсолютные) по­грешности изменяются пропорционально измеряемой величине.

Динамические характеристики, т. е. характеристики инер­ционных свойств средства, определяющие зависимость выходно­го сигнала средства измерений от меняющихся во времени вели­чин: параметров входного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки. Динамические свойства средства измерений определя­ют динамическую погрешность.

Время уста­новления показаний прибора, т. е. время от момента скачкообраз­ного изменения измеряемой величины до момента установления с определенной погрешностью показания; соответствующего установившемуся значению измеряемой величины.