Аналоговые измерительные приборы классы точности

Что означает класс точности измерительного прибора

Класс точности измерительного прибора — это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности . Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительности δ s =1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δ s= d x/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ (х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δ s, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как d x= δ sx

Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δ о=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля d x= d о=const, а δ о= d о/хн.

При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 — (-3)=6 А.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δ о увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ (х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ (х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.

На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака «угол».

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δ прк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δ прк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае

где хк — верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

Классы точности аналоговых и цифровых измерительных приборов.

Класс точности средства измерений – это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность измерений.

Основная погрешность – это погрешность, полученная в нормальных условиях эксплуатации средства измерений (при нормальных значениях влияющих величин).
Дополнительная погрешность – это погрешность, которая возникает в условиях несоответствия значений влияющих величин их нормальным значениям, или если влияющая величина переходит границы области нормальных значений.

Класс точности определяет максимальную абсолютную погрешность, которая может иметь место при измерениях данным средством на выбранном пределе шкалы, т.е. характеризует зону неопределенности для измеренной величины.

Обозначение классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативно-технических документах. В этой же документации должна быть ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности для этого типа средств измерения.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности для средств измерений с равномерной, практически равномерной и степенной шкалой (нулевое значение находится на краю или вне диапазона измерений) нормируются в виде одночленной формулы g = D/ ХN= ± р, где число р выбирается из ряда р= 1´10 n ; 1,5´10 n ;1,6´10 n 2´10 n ; 2,5´10 n ; 4´10 n ; 5´10 n ; 6´10 n ; (n= 1; 0; -1; -2; и т.д.), XN— верхний предел измерений. Если при тех же условиях нулевое значение находится внутри предела измерений, то XN соответствует большему из модулей пределов измерений.

Пределы допускаемой относительной основной погрешности могут нормироваться либо одночленной формулой: d = D/ Х= ± q; либо двучленной формулой:

Аналоговые измерительные приборы классы точности

; где Хк — конечное значение диапазона измерений или диапазона значений, воспроизводимого многозначной мерой величины, а постоянные числа q, c, d выбираются из того же ряда, что и число р.

Обозначение класса точности может сопровождаться применением дополнительных условных знаков. Так например, отметка снизу (

Аналоговые измерительные приборы классы точности

; и т.п. ) означает, что у измерительных приборов этого типа с существенно неравномерной шкалой значение измеряемой величины не может отличатся от того, что показывает указатель отсчетного устройства, более, чем на указанное число процентов от всей длины шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений. Заключение чисел в окружность (например,

Аналоговые измерительные приборы классы точности

и т.п.) означает, что проценты исчисляются непосредственно от того значения, которое показывает указатель.

Дата добавления: 2016-04-06 ; просмотров: 2344 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Системы измерительных приборов. Классы точности.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Аналоговые измерительные приборы классы точности

14.1.1. Электроизмерительные приборы — это такие технические средства, которые вырабатывают сигналы измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

. По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы разделяются на следующие виды:

вольтметры (обозначаются буквой V);

14.1.3. По физическому принципу действия различают такие сис­темы электроизмерительных приборов:

а) магнитоэлектрическая; б) электромагнитная; в) электродинамическая; г)индукционная; и др.

14.1.4. По классу точности электроизмерительные приборы клас­сифицируются соответственно стандартам. Класс точности обознача­ется цифрой, которая равна приведенной погрешности (в процентах), допускаемой прибором. Выпускают приборы таких классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. В счетчиках электроэнергии классы точности следующие: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5.

14.1.8. У большинства показывающих электроизмерительных при­боров подвижная часть устройства перемещается вследствие действия вращающего момента. Вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитных или электрических полей и до некоторой степени пропорционален измеряемой величине. В измерительном уст­ройстве всегда есть противодействующий момент, который создается механической или электромагнитной силой.

14.2.1. В приборах магнитоэлектрической системы вращающий момент создается в результате взаимодействия постоянного магнита с проводником с током. Подвижной частью может быть рамка с током или постоянный магнит, расположенный на оси.

Магнитоэлектрические приборы применяют для измерения постоянных токов и напряжений. Они могут также использоваться для измерения сопротивлений как гальванометры.

Недостатком приборов этой системы можно считать непригод­ность к работе в цепях переменного тока, чувствительность к пере­грузкам и зависимость от окружающей температуры.

14.2.2. Электроизмерительный прибор электромагнитной системы имеет неподвижную катушку и расположенную на оси ферромаг­нитную пластинку. Если в катушке протекает измеряемый ток, то со­зданное катушкой поле втягивает вглубь ферромагнитный лепесток.

Направление откло­нения стрелки не зависит от направления тока, т. е. приборами электромагнитной системы можно измерять как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

14.2..3. Приборы электродинамической системы имеют измери­тельный механизм, состоящий из двух катушек: неподвижной и под­вижной. Неподвижная катушка имеет две секции, внутри которых на оси расположена подвижная катушка. При наличии тока в катушках воз­никают электромагнитные силы взаимодействия, стремящиеся повер­нуть подвижную катушку, т. е. вращающий момент пропорционален (для постоянных токов и соответствующей конструкции механизма) произ­ведению токов:

Класс точностиизмерительных приборов – это хар-ка определяемая пределами допустимых основной(измеряем согласно условиям паспорта) и дополнительной(условия отклоняются от паспортных) погрешности. Класс точности K =

Аналоговые измерительные приборы классы точности

,

Аналоговые измерительные приборы классы точности

— абсолютная погрешность,

Аналоговые измерительные приборы классы точности

— нормированное значение или верхний предел измерений.

Что нужно знать о классе точности измерительного прибора?

Измерительные приборы: вольтметры, амперметры, токовые клещи, осциллографы и другие — это устройства, предназначенные для определения искомых величин в заданном диапазоне, каждый из них имеет свою точность, причем устройства, измеряющие одну и ту же величину, в зависимости от модели, могут отличаться по точности и классу.

В каких-то ситуациях достаточно просто определить значение, например, вольтаж батарейки, а в других необходимо выполнить многократное повторение измерений высокоточными приборами для получения максимально достоверного результата, так в чем отличие таких измерительных устройств, что означает класс точности, сколько их бывает, как его определить и многое другое читайте далее в нашей статье.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Что такое класс точности

Определение: «Класс точности измерения — это общая характеристика точности средства измерения, определяемая пределами допустимых основных и дополнительных погрешностей, а также другими факторами, влияющими на нее».

Сам по себе класс не является постоянной величиной измерения, потому что само измерение зачастую зависит от множества переменных: места измерения, температуры, влажности и других факторов, класс позволяет определить лишь только в каком диапазоне относительных погрешностей работает данный прибор.

Чтобы заранее оценить погрешность, которую измерит устройство, также могут использоваться нормативные справочные значения.

Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности к модулю действительного приближенного показателя полученного значения, измеряется в %.

Абсолютная погрешность рассчитывается следующим образом:

∆=±a или ∆=(a+bx)

x – число делений, нормирующее значение величины

a, b – положительные числа, не зависящие от х

Абсолютная и приведенная погрешность рассчитывается по следующим формулам, см. таблицу ниже

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Как мы уже успели выяснить, интервал погрешности определяется классом точности. Данная величина рассчитывается, устанавливается ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной погрешность, бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см. таблицу ниже

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно помечается латинской буквой, часто с добавлением индекса, отмеченного цифрой. Чем меньше погрешность, соответственно, меньше цифра и буквенное значение выше по алфавиту, тем более высокая точность.

Класс точности обозначается на корпусе устройства в виде числа обведенного в кружок, обозначает диапазон погрешностей измерений в процентах. Например, цифра означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком присутствует значок в виде галочки, это значит, что длина шкалы используется в качестве вспомогательного определения погрешности.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

  • 0,1, 0,2 – считается самым высоким классом
  • 0,5, 1 – чаще применяется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
  • 1,5, 2,5 – используется для приборов измерения с низкой точностью или индикаторов, аналоговых датчиков

Каким ГОСТом регламентируется точность приборов?

ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений» общие требования. Нормативным документом устанавливаются общие положения классификации точностей измерительных приборов.

Как определить класс точности электроизмерительного прибора, формулы расчета

Чтобы определить класс точности, необходимо взглянуть на его корпус или инструкцию пользователя, в ней вы можете увидеть цифру, обведенную в круг, например, ① это означает, что ваш прибор измеряет величину с относительной погрешностью ±1%.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Но что делать если известна относительная погрешность и необходимо рассчитать класс точности, например, амперметра, вольтметра и т.д. Рассмотрим на примере амперметра: известна ∆x=базовая (абсолютная) погрешность 0,025 (см. в инструкции), количество делений х=12

Находим относительную погрешность:

(вывод: класс точности – 2,5).

Следует отметить, что погрешность неравномерна на всем диапазоне шкалы, измеряя малую величину вы можете получить наибольшую неточность и с увеличением искомой величины она уменьшается, для примера рассмотрим следующий вариант:

Вольтметр с классом p=±2, верхний предел показаний прибора Xn=80В, число делений x=12

Предел абсолютной допустимой погрешности:

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Относительная погрешность одного деления:

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Если вам необходимо выполнить более подробный расчет, смотрите ГОСТ 8.401-80 п.3.2.6.

Поверка приборов, для чего она нужна

Все измерительные приборы измеряют с некой погрешностью, класс точности говорит лишь о том, в каком диапазоне она находится. Бывают случаи, когда диапазон погрешности незаметно увеличивается, и мы начинаем замечать, что измеритель «по-простому» начинает врать. В таких случаях помогает поверка.

Это процесс измерения эталонной величины в идеальных условиях прибором, обычно проводится метрологической службой или в метрологическом отделе предприятия производителя.

Аналоговые измерительные приборы классы точности

Существует первичная и периодическая, первичную проверку проводят после выпуска изделия и выдают сертификат, периодическую проводят не реже чем раз в год, для ответственных приборов чаще.

Поэтому если вы сомневаетесь в правильности работы устройства, вам следует провести его поверку в ближайшей метрологической службе, потому что измеритель может врать как в меньшую, так и в большую сторону.

Как легко проверить потребление электроэнергии в квартире, можете узнать в нашей статье.

Видео на тему относительная погрешность прибора

Заключение

Класс точности является важным показателем для каждого прибора, при выборе всегда обращайте внимание на него. Если вам нужен, например, электрический счетчик, важно чтобы он измерял потребление энергии с максимальной точностью, благодаря этому за весь период эксплуатации, вы сможете сэкономить приличную сумму средств.

Но, а если вам необходимо просто периодически проверять напряжение в розетке, для этого не стоит переплачивать за дорогостоящую покупку.

Источник