ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ КЛАССА ТОЧНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
| страница | 10/11 |
| Дата | 20.04.2018 |
| Размер | 317,68 Kb. |
| Тип | Отчет |
Существует несколько способов задания классов точности приборов.
1 способ используется для так называемых мер (мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера; например, гиря – мера массы, температурная лампа – мера яркости, нормальный элемент – мера электродвижущей силы и напряжения). При этом способе указывается порядковый номер класса точности меры. Например, нормальный элемент 1 класса точности, набор разновесов (гирь) 2 класса точности и т.п. Порядок вычисления погрешностей в этом случае определяют по технической документации, прилагаемой к мере.
2 способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими аддитивными погрешностями. В этом случае класс точности задается в виде числа K (без кружочка). При этом нормируется основная приведенная погрешность γх прибора, выраженная в процентах, которая во всех точках шкалы не должна превышать по модулю числа K, т.е. |γх| ≤ K, %.
Число K выбирается из ряда значений (1,0; 1,5; 2; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0)⋅10n , где n = 1, 0, –1, –2 …
3 способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими мультипликативными погрешностями. В этом случае нормируется основная относительная погрешность, выраженная в процентах, так что |δX| ≤ K, %. Класс точности задается в виде числа K в кружочке . Число K выбирается из приведенного выше ряда.
4 способ предусматривает задание класса точности для приборов с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями. В этом случае класс точности задается двумя числами a/b, разделенными косой чертой, причем a > b. При этом нормируется основная относительная погрешность, вычисляемая по формуле
где Xк – максимальное конечное значение пределов измерений. Число a отвечает за мультипликативную составляющую погрешности, а число b – за аддитивную составляющую погрешности. Значения a и b выбираются из вышеприведенного ряда.
5 способ задания класса точности используется для приборов с резко неравномерной шкалой. Класс точности задается числом K, подчеркнутым галочкой. В этом случае нормируется основная приведенная погрешность в процентах от длины шкалы.
Примечание. Порядок вычисления дополнительных погрешностей измерений обычно приводится в технической документации средств измерений.
Источник
Классы точности средств измерений
Класс точности это обобщенная характеристика средства измерения, выражаемая пределами допускаемых значений его основной погрешности. Класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений данного типа.
Существует несколько способов задания классов точности приборов.
Первый способ используется для мер. При этом способе указывается порядковый номер класса точности меры. Например, нормальный элемент 1 класса точности, набор гирь 2 класса точности.
Порядок вычисления погрешностей в этом случае определяют по технической документации, прилагаемой к мере.
Второй способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими аддитивными погрешностями (это большинство аналоговых приборов). В этом случае класс точности задается в виде числа К (без кружочка), например 1,5; 2,0; 4,0. При этом нормируется основная приведенная погрешность γ Х прибора, выраженная в процентах, которая во всех точках шкалы не должна превышать по модулю числа К, то есть |γХ| n , где п= 1, 0, -1,-2.
Третий способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими мультипликативными погрешностями. В этом случае нормируется основная относительная погрешность, выраженная в процентах, так, что | δX |
 |
Число К выбирается из приведенного выше ряда.
Четвертый способ предусматривает задание класса точности для приборов с соизмеримыми аддитивными и мультипликативными погрешностями.
Аддитивные погрешности не зависят от измеряемой величины X , а мультипликативные прямо пропорциональны значению X. Источники аддитивной погрешности — трение в опорах, неточность отсчета, шум, наводки и вибрации. От этой погрешности зависит наименьшее значение величины, которое может быть измерено прибором. Причина мультипликативных погрешностей: влияние внешних факторов и старение элементов и узлов приборов.
В этом случае класс точности задается двумя числами а/b, разделенными косой чертой, причем а>b. При этом нормируется основная относительная погрешность, выраженная по формуле:
где Хк — максимальное конечное значение пределов измерения. Число а отвечает за мультипликативную составляющую погрешности, а число b за аддитивную. Значения а и b выбираются из вышеприведенного ряда.
К приборам, класс точности которых выражается дробью, относятся цифровые приборы, а также мосты и компенсаторы.
Рекомендации для выполнения
В этой части курсовой работы для прибора с заданными характеристиками и результатами измерения требуется рассчитать погрешности и зависимости этих погрешностей от результата измерения. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
1. Для записи результатов сформировать таблицу, в столбцы которой следует записывать измеренные значения заданной величины X и рассчитанные значения погрешностей: абсолютной ΔХ, относительной δX и приведенной γХ .
Пример таблицы в случае измерения напряжения, приведен ниже.
| U,B | ΔU,B | δU,% | γU,% |
| …. | |||
| ….. |
2. Проанализировать способ записи класса точности заданного в условии задачи измерительного прибора и сделать вывод о том, какой вид погрешности нормируется в данном случае (например, приведенная γ )
3. При этом данная погрешность не должна превышать по модулю класса точности, например, | γU|
4.. Пользуясь полученной информацией, заполнить соответствующий столбец таблицы.
5. Учитывать, что погрешности могут быть как положительными, так и отрицательными, поэтому при их записи использовать знак ±.
6. Зная одну из погрешностей, рассчитать две другие искомые погрешности, пользуясь формулами связи между ними. Порядок расчета представить подробно.
7. Полученные значения погрешностей также занести в таблицу.
8. По данным таблицы, учитывая, что погрешности могут быть как положительными, так и отрицательными, построить графики зависимостей абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Для их построения, по оси X откладывать измеренное значение заданной величины, а по оси Y найденные погрешности.
Задание 2.1
Для прибора с преобладающими аддитивными погрешностями рассчитать значения абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в таблице 4.4.
Таблица 4.4 — Исходные данные для расчета
| № варианта | Диапазон измерений | Класс точности | Результаты измерений |
| (0. 10) В | 0,1 | 0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 В | |
| (0. 10) В | 0,15 | ||
| (0. 100)мВ | 0,6 | 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мВ | |
| (0. 100)мВ | 1,5 | ||
| (0. 100)мВ | 4,0 | ||
| (0. 5)А | 0,1 | 0;0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 А | |
| (0. 5)А | 0,25 | ||
| (0. 5)А | 0,4 | ||
| (0. 100)мА | 1,5 | 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мА | |
| (0. 100)мА | 2,5 |
В данном случае погрешность аддитивная, это значит, что все погрешности от разных факторов дают суммарный эффект, при этом абсолютная погрешность ΔХ имеет одно и тоже значение, постоянная по всей шкале.При этом значение ΔХ = Хmax*(класс точности в %), где Хmax — обычно предельное значение шкалы, но если шкала в обе стороны ( имеет как положительные значения, так и отрицательные), то берется амплитуда шкалы. Относительная погрешность –это δХ = ΔХ / Х , %- отношение абсолютной погрешности ΔХ к измеряемой величине Х , выраженное в процентах.
Пусть имеем манометр на 800 кПа с классом точности 1,5. Тогда абсолютная погрешность по всей шкале будет равна
Вычисляем относительную погрешность для значений давления, равных 0, 100, 200, 400, 600, 800 кПа. Так для 100 кПа δР = 12 кПа /100 кПа = 12%
| Р, кПа | ||
| ΔР, кПа | ± 12 кПа | |
 δР, % | ∞ | 1,5 |
Задание 2.2
Для прибора с преобладающими мультипликативными погрешностями рассчитать зависимость абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в таблице 2.2.
Таблица 4.5 — Исходные данные для расчета
 |
| Вариант | Класс точности | Результаты измерений |
| 0; 100; 200; 400; 500; 600; 800; 1000 Ом | ||
| 0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 Вт | ||
| 0; 25; 50; 100; 125; 150; 200; 250 °С | ||
| 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мВ | ||
| 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мА |
В данном случае погрешности от разных факторов переумножаются, при этом относительная погрешность δХ имеет одно и тоже значение, постоянная по всей шкале.
Значение δХ равняется классу точности, выраженному в %
Абсолютная погрешность –это ΔХ = Х*δ Х ,- произведение измеряемой величины Хна относительную погрешность δХ , выраженную в десятичных долях.
Пусть имеем ваттметр на 5000 Вт с классом точности 2,5 .
Относительная погрешность δN по всей шкале будет равна 2,5%.
Абсолютная погрешность ΔN =N* δN для значения 2000 Вт будет
Вычисляем абсолютную погрешность для значений мощности, равных 0, 100, 200, 500, 1000, 2000, 5000 Вт.
| N,Вт | |||||||
| δN, % | 2,5% | ||||||
| ΔN, Вт | ±0 | ±2,5 | ±5 | ±12,5 | ±25 | ±50 | ±125 |
 |  |
 |
|
Задание 2.3
Для цифрового измерительного прибора рассчитать зависимость абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в таблице 4.6.
Таблица 4.6 — Исходные данные для расчета
| вариант | Диапазон измерений | Класс точности | Результаты измерений |
| (-100. ..+100) В | 0,1/0,05 | 0; 10; 20; 40; 50; 60; 8 0; 100 мА | |
| (-100. +100) В | 0,25/0,1 | ||
| (-10. +10) А | 1,0/0,5 | 0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 В | |
| (-10. ..+10) А | 1,5/1,0 | ||
| (-10. ..+10) А | 2,5/1,5 | ||
| (-5. +5) А | 2,5/1,5 | 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 А | |
| (-5. +5) А | 4,0/2,5 | ||
| (-5. +5) А | 0,1/0,05 | ||
| (-10. +10) А | 1,0/0,5 | 0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 В | |
| (-10. ..+10) А | 1,5/1,0 |
В данном случае погрешность зависит как от факторов аддитивного, так и мультипликативного характера. Здесь как абсолютная, ΔХ, так и относительная погрешность δХ меняют свои значения при изменении измеряемой величины.
Относительная погрешность δХ вычисляется по формуле
где Хк — максимальное конечное значение пределов измерения (или ширина измеряемого диапазона).
Абсолютная погрешность –это ΔХ = Х*δ Х ,- произведение измеряемой величины Хна относительную погрешность δХ , выраженную в десятичных долях.
Пусть имеем гальванометр на диапазон (-250…+250) мкА с классом точности 1,5 / 2,0 . Вычисляем погрешности на значения тока -250, -150, -50, 0, +50, +150, +250 мкА.
Относительная погрешность δI для значения -150 мкАбудет равна :
Абсолютная погрешность ΔI =I* δI для значения 150 мкА будет
Источник
Классы точности средств измерений.
Дата добавления: 2014-05-05 ; просмотров: 9753 ; Нарушение авторских прав
Класс точности – это обобщённая характеристика средства измерений, выражаемая пределами допускаемых значений его основной и дополнительной погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим средством измерений, поскольку погрешность зависит ещё от ряда факторов: метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности лишь позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений данного типа.
Государственными стандартами для разных приборов установлены различные классы точности, которые обычно указывают на шкале или корпусе прибора. Средство измерений может иметь два и более класса точности. Например, при наличии у него двух или более диапазонов измерений одной и той же физической величины ему можно присваивать два или более класса точности. Приборы, предназначенные для измерений нескольких физических величин, также могут иметь различные классы точности для каждой измеряемой величины.
Существует несколько способов задания классов точности приборов:
– 1-й способ используется для мер. При этом способе указывается порядковый номер класса точности меры.
Например, нормальный элемент 1 класса точности, набор разновесов (гирь) 2 класса точности и т.п. Порядок вычисления погрешностей в этом случае определяют по технической документации, прилагаемой к мере.
– 2-й способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими аддитивными погрешностями. В этом случае класс точности задаётся в виде числа К (без кружочка). При этом нормируется основная приведённая погрешность Δх прибора, выраженная в процентах, которая во всех точках шкалы не должна превышать по модулю числа К, т.е. |Δх | . 10n, где n = 1, 0, –1, –2, … .
– 3-й способ предусматривает задание класса точности для приборов с преобладающими мультипликативными погрешностями. В этом случае нормируется основная относительная погрешность, выраженная в процентах, так что | ΔX | b. При этом нормируется основная относительная погрешность, вычисляемая по формуле:
Источник
