При використанні засобів вимірювальної техніки важливо знати ступінь відповідності інформації про вимірювану величину, що міститься у вихідному сигналі, її істинного значення. З цією метою для кожного засобу вимірювань вводяться і нормуються певні метрологічні характеристики (МХ).
Метрологічні характеристики - це характеристики властивостей засобу вимірювань, що впливають на результат вимірювань і на його похибки.
Для кожного типу засобів вимірювальної техніки встановлюють свої метрологічні характеристики.
Метрологічні характеристики, що встановлюються нормативно-технічними документами, називають нормованими метрологічними характеристиками, а визначаються експериментально - дійсними метрологічними характеристиками. Номенклатура метрологічних характеристик, правила вибору комплексів нормованих метрологічних характеристик для засобів вимірювань і способи їх нормування визначаються стандартом ГОСТ 8.009-84 ²ГСІ. Нормовані метрологи-етичні характеристики засобів ізмереній².
Метрологічні характеристики засобів вимірювань включають: функцію перетворення (градуировочная або статична характеристика), чутливість. поріг чутливості. Діапазон вимірювань. область робочих частот. статичні і динамічні похибки. власну потужність споживання.
Функція перетворення кошти вимірів - Y = F (X) - це функціональна залежність між інформативними параметрами вихідного Y і вхідного X сигналів. Ідеальна функція перетворення - лінійна залежність. Ця залежність може бути представлена у вигляді формули, таблиці або графіка.
Чутливість - важлива характеристика кошти вимірів. Вона характеризує здатність приладу реагувати на зміну вхідного сигналу.
Чутливість - властивість засобу вимірювань, що визначається відношенням зміни вихідного сигналу цього кошти до викликає його зміни вимірюваної величини.
Чутливість визначається з функції перетворення. Розрізняють абсолютну і відносну чутливість.
Абсолютну чутливість визначають за формулою
відносну чутливість определяютпо формулою
де Dy - зміна сигналу на виході, х - вимірювана величина, Dx - зміна вимірюваної величини.
При лінійної функції перетворення
При нелінійної функції перетворення чутливість залежить від вимірюваної величини x.
У засобів вимірювання при постійній чутливості шкала рівномірна, тобто довжина всіх поділок шкали однакова.
Величина рівна зворотній величині чутливості є постійною приладу з = 1 / S.
Поріг чутливості кошти вимірів -характеристика кошти вимірів у вигляді найменшого значення зміни фізичної величини, починаючи з якого може здійснюватися її вимір даними засобом.
Якщо сама незначна зміна маси, яке викликає переміщення стрілки ваг, становить 10 мг, то поріг чутливості ваг дорівнює 10 мг.
Поріг чутливості не слід плутати з чутливістю засоби вимірювання. Він виражається в одиницях вхідної величини.
Діапазон вимірювань кошти вимірів - область значень величини, в межах якої нормовані допустимі межі похибки засобу вимірювань.
Значення величини, що обмежують діапазон вимірювань знизу і зверху (зліва і справа), називають відповідно нижньою межею вимірювань xн або верхньою межею вимірювань хк.
Розрізняють повний і робочий діапазон вимірювань (рис.7.1).
Повний діапазон - діапазон, в якому відносна похибка засобу вимірювань не перевищує 100%. Він обмежений знизу порогом чутливості D0. а зверху - верхньою межею вимірювань xк.
Робочий діапазон - діапазон, в якому відносна похибка не перевищує наперед заданого значення dзад.
Діапазон вимірювань може складатися з декількох піддіапазонів з різними похибками.
Діапазон вимірювань слід відрізняти від діапазону показань.
Діапазон показань засоби вимірювань - область значень шкали приладу, обмежена початковим і кінцевим значеннями шкали.
Показання кошти вимірів - значення величини або число на показує пристрої засоби вимірювань.
Варіація показань вимірювального приладу - різниця показань приладу в одній і тій же точці діапазону вимірювань при плавному підході до цієї точки з боку менших і більших значень вимірюваної величини.
Варіація показань вимірювального приладу приблизно дорівнює подвоєною похибки від тертя в опорах.
Область робочих частот - смуга частот, в межах якої похибка приладу, викликана зміною частоти, не перевищує допустимої межі.
Характеристики, що впливають на власну потужність споживання - це характеристики засобів вимірювальної техніки, що відображають їх здатність впливати на інструментальну складову похибки внаслідок взаємодії засоби вимірювань з будь-яким з підключених до його входу або виходу компонентів, наприклад об'єктом вимірів і ін.
Споживання енергії засобом вимірювань від об'єкта вимірювання або від включеного приладу призводить до зміни значення вимірюваної величини, і, отже, до появи відповідної складової похибки.
Для оцінки впливу засоби вимірювання на режим роботи об'єкта вимірювань вказують вхідний повний опір або вхідний імпеданс Zвх .. Вхідний опір впливає на потужність, споживану від об'єкта вимірювання засобом вимірювання.
Для оцінки допустимого навантаження на засіб вимірювання вказують вихідний повний опір або вихідний імпеданс Zвих .. Чим менше Zвих .. тим більше допустиме навантаження на засіб вимірювання.
Нормування метрологічних характеристик. КЛАСИ точності засобів вимірювань