Класс точности формула расчета

Ни один прибор в мире не является точным. Величина, которую он измеряет, всегда будет отличаться от истины на ту величину, которую еще называют его погрешностью. Данная погрешность и будет определять класс точности амперметра. Задачей всех производителей измерительной техники, заключается в том, чтобы эта погрешность была, как можно ниже и стремилась к нулю.

Класс точности формула расчета

Погрешность амперметра устанавливается в результате поверки и сравнении показаний замеров одних и тех же величин с эталонным или образцовым прибором, имеющий более высокий класс точности. При этом значение, полученное на образцовом приборе, считаются действительными.

Что такое амперметр и какие величины он измеряет

Амперметр — измерительный прибор, который служит для измерения силы тока [І] в электроцепях. Единицей [І] по системе СИ является ампер [А]. Электрические цепи могут проводить ток разной силы, поэтому градуируют приборную шкалу амперметра с различной градацией от микроампера равного 1 мкА = 1×0-6 ампер до килоампера равного: 1 кА = 1 000 ампер.

Класс точности формула расчета

Важно! В электроцепь амперметр включают последовательно, а для повышения границы измерений, используют специальные устройства: трансформаторы, шунты м магнитные усилители.

Поскольку ток в цепи напрямую зависит от величины сопротивления [R] элементов электроцепи, то собственное сопротивление прибора [Rа] должно быть предельно низким, стремится к нулю. Это приведет к уменьшению влияния устройства в процессе замеров тока в цепи, тем самым будет повышена точность измерения.

Разновидности амперметров

Они могут быть электромеханическими или аналоговыми, цифровыми или электронными. Базовый набор, как правило, состоит из детектора, передающего устройства и индикатора, самописца или запоминающего устройства.

Класс точности формула расчета

Аналоговые устройства — самые старые из используемых инструментов. Хотя они надежны для статических и стабильных измерений, они не подходят для динамических и переходных условий. Кроме того, они довольно громоздкие и имеют ограничения из-за использования стрелочной индикации.

Электронные инструменты реагируют быстрее и способны мгновенно обнаруживать динамические изменения тока в сети. Примером является цифровой мультиметр, который способен измерить значения тока в динамическом или переходном режиме за секунды.

Виды погрешностей амперметра

Чтобы понять размер погрешности в измерениях, нужно сравнить полученные результаты с эталонными.

Класс точности формула расчета

В метрологии используют для всех электротехнических измерителей, как для амперметров, так и для вольтметров, несколько видов погрешностей: абсолютную, относительную и приведенную.

Абсолютная погрешность амперметра — это разность Δ между результатом измерения, полученного на шкале прибора (Xи) и действительным значением силы тока в цепи (Xд). Абсолютная погрешность амперметра описывается простой формулой и выражается в единицах тока А.

Δх = Xд−Xи, А

где:

  • Δх — дельта Х
  • Xд — действительное показание силы тока, принимаемой по образцовому прибору;
  • Xи — измеренное значение на шкале прибора.

Относительная погрешность (δ) — отношение абсолютной погрешности амперметра Δх к действительному показанию силы тока, принимаемому по образцовому прибору. Оно может быть указано как в процентах, тогда частное умножается на 100, либо выражаться в относительных единицах.

  • δ = (Δх : Xд)×100, %
  • Приведенная погрешность — это значение приведенное к диапазону измерения амперметра, приравненного к его шкале. Его получают в виде частного от абсолютной погрешности Δх и нормируемого значения (Xн), в значениях соответствующим абсолютной погрешности Δх умноженной на 100 %:
  • δпр = (Δх : Xн)×100, %

Класс точности

Это основная характеристика амперметра, которая согласно еще советскому действующему ГОСТ 1845-59, определяет границы возможных погрешностей.

Класс точности формула расчета

Для всех электроизмерительных приборов, к которым он относится, класс точности (Кл) обозначается в числовом виде по значению, соответствующему предельной допустимой приведенной погрешности δпр, в %.

Все электрические амперметры подразделяются по точности на 8 классов, а затем по группам, которые является важным признаком их классификации:

  • Образцовые: 0.05–0.1–0.2;
  • лабораторные: 0.5–0.1;
  • технические: 1.5–2.0–4.0.

Класс точности формула расчета

Обратить внимание! Все приборы, у которых погрешность превышает 4%, являются внеклассными.

Образцовые применяют в электроизмерительных процессах для определения класса точности технических и лабораторных амперметров. Лабораторные применяются в научно-технических процессах при электротехнических исследованиях контроля ведения режимов, например на котельных, ГЭС, ТЭЦ и АЭС.

Важно! На панели амперметра класс точности указывается в кружках, квадратах и звездочках. Если он имеет неравномерную шкалу измерения, Кл обозначается ломаной линией.

Как определить класс точности

Согласно действующих государственных норм, производители амперметров обязаны гарантировать его относительную погрешность измерения, полученную по классу точности, указанной на измерительной панели и в паспорте на прибор.

Кроме того, все измерительные приборы должны проходить периодическую поверку в метрологических центрах, на соответствие заводскому классу точности.

Если такую аттестацию он не проходит, то не может использоваться в измерительных процессах.

Класс точности формула расчета

Зная абсолютную погрешность и показание силы тока на шкале, можно просто получить реальную силу тока, действующую в цепи. При этом шкала для применения абсолютной погрешности считается равномерной.

Класс точности формула расчета

Важно! При выборе шкалы стрелочного амперметра, нужно чтобы рабочее значение тока находилось, примерно, в 2/3 диапазона шкалы. Если стрелка будет находиться практически на 0 или на максимальном показатели шкалы, то относительная погрешность будет очень высокой, то есть доверять таким показаниям не рекомендуется.

Пример нахождения показания амперметра по приведенной погрешности

Для примера рассматривается аналоговый измеритель со шкалой до 25 А.

Класс точности формула расчета

На шкале имеется обозначение класса точности 2.5, кружок или квадрат отсутствует, поэтому эта погрешность приведенная.

Y=Dх/Xп×100=+/- p

При Хп= 25А и значении p = 2.5 можно рассчитать абсолютную погрешность:

Δх =25/100×2.5=0.625 A

Если пользователь обнаружит на панели класс точности заключенный в квадрат, то погрешность нужно будет определять в процентном выражении от измеренного значения.

При показаниях по шкале Iи = 10 А, погрешность прибора не должна превышать

Δх =10×2.5/100=0.25

При показаниях по шкале Iи=2 А погрешность будет иной:

Δх =2×2.5/100=0.05

При показаниях по шкале Iи=25 А погрешность будет максимальной:

Δх =25×2.5/100=0.625

Вот почему важно, чтобы аналоговый прибор работал при измерениях в 2/3 рабочей шкалы.

Пример нахождения показания амперметра по относительной погрешности

Для того чтобы узнать погрешность для амперметра, имеющего класс точности 0.05/0.02, шкалу измерения 0…25 А. Δх определяют по измеряемому показанию на шкале 10А.

  1. Поскольку класс точности задан как c/d, то расчет будет выполняться по формуле:
  2. δ пр =+/-(с+d(xk/(x-1)))
  3. Где:
  • xk=25 А;
  • х=10 А;
  • с=0.05;
  • d=0.02.

δ пр =100 Δх / xN

Нормирующее значение xN=xk=25 A,

δ пр =+/-(0.05+0.02(25/(10-1)))=0.105

Δх = δ пр×xN/100=0.105×25/100=0.026 A

Выбор амперметра по метрологическим характеристикам

Наиболее частым источником ошибки при измерении тока считается то, что амперметр имеет ненулевое входное сопротивление.

Напряжение, возникающее на измерителе, приводит к снижению напряжения на тестируемом устройстве. Если уменьшение будет значительным, это приведет к значительно меньшему протеканию тока.

Другими словами, измеритель не показывает ток, который фактически протекает в сети.

Для того чтобы максимально нивелировать эту погрешность, применяют два основных типа архитектуры измерения: шунтирующие амперметры и с обратной связью.

Класс точности формула расчета

Погрешность, вызванная шунтирующим измерителем, определяемая в виде частного напряжения амперметра, деленная на выходное сопротивление.

Амперметры с обратной связью ближе к «идеальным». Он вырабатывает напряжение на пути обратной связи операционного усилителя с высоким коэффициентом усиления.

Это напряжение также пропорционально измеряемому току, но не появляется на входе прибора.

В результате чувствительные измерители с обратной связью, такие как электрометры и пикоамперметры, имеют нагрузку по напряжению, обычно ограниченную до 200 мкВ.

Для промышленных измерений наиболее часто применяются амперметры аналогового панельного типа. При их выборе следует учитывать такие моменты:

  1. Выбор типа. При измерении І постоянного, следует выбрать измеритель постоянного тока, то есть с магнитоэлектрическим измерительным механизмом. При измерении переменного тока нужно обратить внимание на форму волны и частоту. Если это синусоида, то измеряют только эффективное значение, с последующим преобразованием в максимальное или среднее значение.
  2. Класс точности. Чем более высокий класс точности измерителя, тем выше его цена, тем сложнее у него ремонт и метрологическая аттестация. Поэтому для выполнения большинства инженерных измерений достаточно класса точности 1.5, не стоит применять образцовые или лабораторные приборы.
  3. Выбор шкалы. Чтобы в полной мере использовать возможности амперметра по классу точности, измеряемый показатель должен быть в интервале 1/2 ~ 2/3 максимальной шкалы.

Важно! Внутреннее сопротивление — определяющая величина при выборе измерителя. Ее следует принимать в соответствии с величиной измеряемого импеданса, иначе это приведет к большим ошибкам измерения. Поскольку внутреннее сопротивление отражает энергопотребление самого измерителя, при измерении тока прибор с внутренним сопротивлением следует выбирать, как можно меньшим.

Видео по теме

Классы точности средств измерений

Приведенная в предыдущем параграфе номенклатура MX в местном смысле предполагает строгое нормирование MX СИ, используемых при высокоточных лабораторных измерениях и метрологической аттестации других СИ.

При технических измерениях, когда не предусмотрено выделение случайных и систематических составляющих, когда не существенна динамическая погрешность СИ, когда не учитываются влияющие (дестабилизирующие) факторы и т.д., можно пользоваться более грубым нормированием — присвоением СИ определенного класса точности по ГОСТ 8.401—80.

Читайте также:  Ель Биалобок: описание, посадка, уход, в ландшафтном дизайне

Класс точности — это обобщенная MX, определяющая различные свойства СИ.

Например, у показывающих электроизмерительных приборов класс точности помимо основной погрешности включает также вариацию показаний, а у мер электрических величин — величину нестабильности (процентное изменение значения меры в течение года). Класс точности СИ уже включает систематическую и случайную погрешности.

Однако он не является непосредственной характеристикой точности измерений, выполняемых с помощью этих СИ, поскольку точность измерения зависит и от метода измерения, взаимодействия СИ с объектом, условий измерения и т.д.

В частности, чтобы измерить величину с точностью до 1%, недостаточно выбрать СИ с погрешностью 1%. Выбранное СИ должно обладать гораздо меньшей погрешностью, так как нужно учесть как минимум еще погрешность метода.

В связи с большим разнообразием как самих СИ, так и их MX, ГОСТ 8.401—80 устанавливает несколько способов назначения классов точности.

  • При этом в основу заложены следующие положения:
  • — в качестве норм служат пределы допускаемых погрешностей, включающие систематические и случайные составляющие;
  • — основная δосн и все виды дополнительных погрешностей δдоп нормируются порознь.

Определяя класс точности, нормируют прежде всего пределы допускаемой основной погрешности δосн. Пределы допускаемой дополнительной погрешности устанавливают в виде дольного (кратного) значения [δосн].

Классы точности присваивают СИ при их разработке по результатам государственных приемочных испытаний. Если СИ предназначены для измерения одной и той же физической величины, но в разных диапазонах, или — для измерения разных физических величин, то этим СИ могут присваиваться разные классы точности как по диапазонам, так и по измеряемым физическим величинам.

В эксплуатации СИ должны соответствовать этим классам точности. Однако при наличии соответствующих эксплуатационных требований класс точности, присвоенный на производстве, в эксплуатации может понижаться.

  1. ГОСТ 8.401—80 в качестве основных устанавливает три вида классов точности СИ:
  2. — для пределов допускаемой абсолютной погрешности в единицах измеряемой величины или делениях шкалы;
  3. — для пределов допускаемой относительной погрешности в виде ряда чисел
  4. δ = ±А·10n

где А = 1; 1.5; (1.6); 2; 2.5; (3); 4; 5 и 6; значения 1.6 и 3 — допускаемые, но не рекомендуемые; n = 1; 0; -1; -2;…;

— для пределов допускаемой приведенной погрешности с тем же рядом А: γ = ±А·10n.

Классы точности СИ, выраженные через абсолютные погрешности, обозначают прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. При этом чем дальше буква от начала алфавита, тем больше значения допускаемой абсолютной погрешности. Например, СИ класса С более точен, чем СИ класса М, т. е. это число — условное обозначение и не определяет значение погрешности.

Класс точности через относительную погрешность СИ назначается двумя способами.

  1. Если погрешность СИ имеет в основном мультипликативную составляющую, то пределы допускаемой основной относительной погрешности устанавливают по формуле

Класс точности формула расчета q

Так обозначают классы точности мостов переменного тока, счетчиков электроэнергии, делителей напряжения, измерительных трансформаторов и др.

  1. Если СИ имеют как мультипликативную, так и аддитивную составляющие, то класс точности обозначается двумя цифрами, соответствующими значениям c и d формулы:

Класс точности формула расчета

Здесь с и d выражаются также через ряд A. Причем, как правило, c > d. Например, класс точности 0,02/0,01 означает, что с = 0,02, а d = 0,01, т. е. приведенное значение относительной погрешности к началу диапазона измерения γн = 0,02%, а к концу — γк = 0,01%.

  • Кроме того, ГОСТ 22261—94 устанавливает пределы допускаемой основной погрешности в виде относительной погрешности, выраженной в децибелах (дБ):
  • δ = A·lg(l + Δ/x),
  • где А' = 10 при измерении энергетических величин (мощности, энергии, плотности энергии); А'= 20 при измерении силовых электромагнитных величин (напряжения, силы тока, напряженности поля).
  • Следует иметь в виду, что если два прибора имеют разные чувствительности
  • S1 = -100дБ/Вт и S2 = -95 дБ/Вт, то значение чувствительности у второго СИ выше, чем у первого, так как -95> -100.
  • Наиболее широкое распространение (особенно для аналоговых СИ) получило нормирование класса точности по приведенной погрешности:

Класс точности формула расчета

Условное обозначение класса точности в этом случае зависит от нормирующего значения хN, т. е. от шкалы СИ.

Если xN представляется в единицах измеряемой величины, то класс точности обозначается числом, совпадающим с пределом допускаемой приведенной погрешности. Например, класс 1,5 означает, что γ = 1,5%.

Если xN — длина шкалы (например, у амперметров), то класс 1.5 означает, что γ = 1,5% длины шкалы.

  1. Сравнения способов выражения погрешностей позволяет высказать некоторые соображения.
  2. При известном классе точности СИ, выраженном через приведенную погрешность γ и чувствительность S (отношение длины шкалы прибора к его диапазону измерения) абсолютная погрешность СИ составит
  3. Δ = γxN/100S, (1)
  4. а относительная на отметке х, соответственно,
  5. δ = γxN/xS. (2)

Класс точности формула расчета
Класс точности формула расчета

Расчетные коэффициенты с и d округляются до принятых рядом А, а соотношение их с классом точности по приведенной погрешности γ приведено в следующей таблице:

Таблица соотношения классов точности γ и коэффициентов c/d

Класс точности 1,0 1,5 2,5 4,0
Коэффициенты c/d 4/1,0 6/1,5 10/2,5 15/4,0

Таблица формул вычисления погрешностей и обозначение классов точности СИ

Вид погрешности Формула по тексту Примеры пределов допускаемой погрешности Обозначение класса точности СИ, реко-мендуемые к обозначению таким способом
В НТД На СИ
Абсолютная Δ = ±a Δ = ±(a+bx) Δ = ±0.2 А Класс точности N или класс точности III N   III меры
Относительная Класс точности формула расчета δ = ±0.5% Класс точности 0.5 0.5 в круге Мосты, счетчики, делители, трансформаторы
Класс точности формула расчета Класс точности формула расчета Класс точности 0.02/0.01 0.02/0.01 Цифровые СИ, магазины емкостей
Приведенная Класс точности формула расчета при xN = xк γ = ±1.5% Класс точности 1.5 1.5 Аналоговые СИ, если xN – в единицах величины
при xN, равному длине шкалы, мм γ=±0.5% Класс точности 0.5 0.5 с галочкой под цифрой Омметры, если xN определяется длиной шкалы

Из формулы относительной погрешности δ = Δ/х видно, что ее значение растет обратно пропорционально х и изменяется по гиперболе, т. е.

относительная погрешность равна классу СИ δ0 лишь на последней отметке шкалы (х = xк. При х → 0 величина δ → ∞. При уменьшении измеряемой величины до значения xmin относительная погрешность достигает 100%.

Такое значение измеряемой величины называется порогом чувствительности.

Резюмируя изложенное, следует сказать, что если класс точности СИ установлен по наибольшему допускаемому приведенному значению погрешности а для оценки погрешности конкретного измерения необходимо знать значение абсолютной или относительной погрешности в данной точке, то в этом случае выбор СИ, например, класс 1 (γ = 1%) для измерения с относительной погрешностью ±1% будет правильным, если верхний предел xN СИ равен измеряемому значению х величины. В остальных случаях относительную погрешность измерения необходимо определять по формуле

(4)

Пример. Отсчет по шкале прибора с пределами измерений 0 — 50 А и равномерной шкалой составил 25А. Пренебрегая другими видами погрешностей измерения, оценить пределы допускаемой абсолютной погрешности этого отсчета при использовании различных СИ класса точности: 0,02/0,01; (0.5 в кружочке) и 0,5.

Нормирование погрешностей средств измерений

Аннотация: Рассмотрим подробный порядок операций, выполняемых при обработке результатов измерений. Содержание всех описываемых действий рассмотрено в предыдущих разделах. Проводимые расчеты основываются на предположении о нормальном распределении погрешностей, когда систематические погрешности уже учтены на предыдущих этапах работы с экспериментальными данными.

Нормирование метрологических характеристик средств измерений и заключается в установлении границ для отклонений реальных значений параметров средств измерений от их номинальных значений.

Каждому средству измерений приписываются некоторые номинальные характеристики. Действительные же характеристики средств измерений не совпадают с номинальными, что и определяет их погрешности.

Обычно нормирующее значение принимают равным:

  1. большему из пределов измерений, если нулевая отметка расположена на краю или вне диапазона измерения;
  2. сумме модулей пределов измерения, если нулевая отметка расположена внутри диапазона измерения;
  3. длине шкалы или её части, соответствующей диапазону измерения, если шкала существенно неравномерна (например, у омметра);
  4. номинальному значению измеряемой величины, если таковое установлено (например, у частотомера с номинальным значением 50 Гц);
  5. модулю разности пределов измерений, если принята шкала с условным нулём (например, для температуры), и т.д.
  • Чаще всего за нормирующее значение принимают верхний предел измерений данного средства измерений.
  • Отклонения параметров средств измерений от их номинальных значений, вызывающие погрешность измерений, не могут быть указаны однозначно, поэтому для них должны быть установлены предельно допускаемые значения.
  • Указанное нормирование является гарантией взаимозаменяемости средств измерений.
  • Нормирование погрешностей средств измерений заключается в установлении предела допускаемой погрешности.
  • Под этим пределом понимается наибольшая (без учёта знака) погрешность средства измерения, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.
  • Подход к нормированию погрешностей средств измерений заключается в следующем:
  1. в качестве норм указывают пределы допускаемых погрешностей, включающие в себя и систематические, и случайные составляющие;
  2. порознь нормируют все свойства средств измерений, влияющие на их точность.

Стандарт устанавливает ряды пределов допускаемых погрешностей. Этой же цели служит установление классов точности средств измерений.

Читайте также:  Самодельные снегоходы из мотоблока нева

Класс точности – это обобщенная характеристика СИ, 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 СИ, поскольку погрешность зависит еще от ряда факторов: метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности лишь позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ данного типа.

Общие положения деления средств измерений по классу точности устанавливает ГОСТ 8.401–80.

Пределы допускаемой основной погрешности, определяемые классом точности, – это интервал, в котором находится значение основной погрешности СИ.

Классы точности СИ устанавливаются в стандартах или технических условиях. Средство измерения 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 измерения нескольких физических величин, также могут иметь различные классы точности для каждой измеряемой величины.

Пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей выражают в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей. Выбор формы представления зависит от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения СИ.

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности устанавливаются по одной из формул: или Класс точности формула расчета, где x – значение измеряемой величины или число делений, отсчитанное по шкале;
a, b – положительные числа, не зависящие от х. Первая формула описывает чисто аддитивную погрешность, а вторая – сумму аддитивной и мультипликативной погрешностей.

В технической документации классы точности, установленные в виде абсолютных погрешностей, обозначают, например, «Класс точности М», а на приборе – буквой «М».

Для обозначения используются прописные буквы латинского алфавита или римские цифры, причём меньшие пределы погрешностей должны соответствовать буквам, находящимся ближе к началу алфавита, или меньшим цифрам.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности определяются по формуле Класс точности формула расчета, где xN – нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и ; p – отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда значений:

Класс точности формула расчета

Нормирующее значение xN устанавливается равным большему из пределов измерений (или модулей) для СИ с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой и для измерительных преобразователей, для которых нулевое значение выходного сигнала находится на краю или вне диапазона измерений. Для СИ, шкала которых имеет условный нуль, равно модулю разности пределов измерений.

Для приборов с существенно неравномерной шкалой xN принимают равным всей длине шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерении.

В этом случае пределы абсолютной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины, а на средстве измерений класс точности условно обозначают, например, в виде значка , где 0,5 – значение числа р (рис. 3.1).

Класс точности формула расчета
Рис. 3.1. Лицевая панель фазометра класса точности 0,5 с существенно неравномерной нижней шкалой

В остальных рассмотренных случаях класс точности обозначают конкретным числом р, например 1,5. Обозначение наносится на циферблат, щиток или корпус прибора (рис. 3.2).

Класс точности формула расчета
Рис. 3.2. Лицевая панель амперметра класса точности 1,5 с равномерной шкалой

В том случае если абсолютная погрешность задается формулой , пределы допускаемой относительной основной погрешности

Класс точности формула расчета ( 3.1)

где с, d – отвлеченные положительные числа, выбираемые из ряда: ; – больший (по модулю) из пределов измерений. При использовании формулы 3.1 класс точности обозначается в виде «0,02/0,01», где числитель – конкретное значение числа с, знаменатель – числа d (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Лицевая панель ампервольтметра класса точности 0,02/0,01с равномерной шкалой

Пределы допускаемой относительной основной погрешности определяются по формуле , если . Значение постоянного числа q устанавливается так же, как и значение числа p. Класс точности на прибор обозначается в виде , где 0,5 – конкретное значение q (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Лицевая панель мегаомметра класса точности 2,5 с неравномерной шкалой

В стандартах и технических условиях на СИ указывается минимальное значение x0, начиная с которого применим принятый способ выражения пределов допускаемой относительной погрешности. Отношение xk/x0 называется динамическим диапазоном измерения.

Правила построения и примеры обозначения классов точности в документации и на средствах измерений приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Обозначение классов точности средств измерений

Формула для определения пределов допускаемой погрешности
Примеры пределов допускаемой основной погрешности
Обозначение класса точности
В документах
На средствах
Абсолютная погрешность
Класс точности М М
Класс точности С С
Приведенная погрешность
Класс точности 1,5 1,5
Класс точности 0,5 (для СИ с неравномерной шкалой)
Относительная погрешность
Класс точности 0,5
Класс точности 0,02/0,01 0,02/0,01
  1. Поясните, что такое класс точности СИ.
  2. Является ли класс точности СИ непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим СИ?
  3. Перечислите основные принципы, лежащие в основе выбора нормируемых метрологических характеристик средств измерений.
  4. Как нормируются приборы по классам точности?
  5. Какие метрологические характеристики описывают погрешность средств измерений?
  6. Как осуществляется нормирование метрологических характеристик средств измерений?

Как определить класс точности прибора

Вам понадобится

  • — прибор;
  • — нормативная документация на прибор.

Инструкция

Класс точности прибора обычно указывается на шкале. Он указывается и в инструкции, которая прилагается к прибору. Посмотрите, какими символами он обозначен. Это могут быть прописные латинские буквы, римские или арабские цифры. В последнем случае добавляется какой-либо дополнительный символ. Если класс точности обозначен латинской маркировкой, это означает, что определяется он по абсолютной погрешности. Арабские цифры без дополнительных значков свидетельствуют о том, что определяющей является приведенная погрешность, при этом учитывается максимальное или минимальное значение возможного измерения. Дополнительным значком может быть, например, галочка. В этом случае также определение класса идет по приведенной погрешности, однако на основании длины шкалы. При определении класс по относительной погрешности проставляются римские цифры.

Прибор может не иметь никакой маркировки. Это значит, что погрешность может составлять более 4%, то есть пользоваться им можно только для очень приблизительных измерений.

В этом случае размер погрешности установите сами. Он приблизительно равен половине цены деления. При этом результат измерения может быть как больше истинного на размер погрешности, так и меньше.

Маркировка должна соответствовать государственным стандартам.

Вычислите погрешность. Класс точности определяется как отношение той или иной погрешности к точному значению. Например, абсолютную можно представить в виде разности между точным и приблизительным значениями х и а, то есть в виде формулы s=(x-a) Относительная определяется как отношение этой же разнице к величине а, а приведенная – к длине шкалы l. Умножьте полученный результат на 100%.

Существует восемь классов точности стрелочных приборов. Они определяются по приведенной погрешности. Делятся они на прецизионные и технические. Первые применяются для точных измерений – например, в лабораториях.

Диапазон погрешностей у этих классов – от 0,05 до 0,5.Приборы, относящиеся ко второй категории, Они могут давать погрешность от 1,0 до 4, 0.

При этом по всей длине шкалы расхождение между данными измерения и фактическим значением одно и то же.

Видео по теме

Обратите внимание

Методы измерений на точность не влияют. Разумеется, каждым прибором необходимо пользоваться в соответствии с его назначением и инструкцией. Условия для измерения объекта должны соответствовать установленным стандартам – например, принятым показателям температуры и влажности.

Источники:

  • класс точности измерительного прибора

Виды классов точности средств измерений

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.

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.

  УСТАНОВКА РАБОЧЕЙ ТОЧКИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

  • Устаревание, несовершенство изготовления измерителей, внешние воздействия — это основной показатель отклонения погрешностей.
  • 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
Читайте также:  Клиническое описание позвоночного спондилита

Какой класс точности необходим для квартиры?

Бытовые потребители оснащаются электросчетчиками с точностью измерений не ниже 2,5. Такой предел используется на индукционных электромеханических приборах. Более точные электронные и цифровые модели, дают возможность проводить измерения с погрешностью не более 1 или 1,5. Бытовых счетчиков с более высокими классами не производят, поскольку в этом нет никакой надобности.

Однозначно же, ответить на вопрос, о том, какой класс точности должен быть, могут ответить в энергоснабжающей организации, кроме того, данный нюанс всегда прописывается в договоре на поставку электроэнергии, заключающемся с каждым потребителем. Как правило, устанавливается только нижняя граница, в выборе же более высокого класса, потребитель не ограничен.

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

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.

Приборы, способные выполнять множество различных замеров, могут быть одновременно более двух классов.

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.

  Монтаж люминесцентных светильников в Москве

  • 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

Примечание. На корпусе высокоточных измерителей, класс может не наносится. Обозначение таких устройств как правило выполняется особыми знаками.

Класс точности измерительного прибора

Обобщающая характеристика, которая определяется пределами погрешностей (как основных, так и дополнительных), а также другими влияющими на точные замеры свойствами и показатели которых стандартизированы, называется класс точности измерительного аппарата. Класс точности средств измерений дает информацию о возможной ошибке, но одновременно с этим не является показателем точности данного СИ.

Средство измерения – это такое устройство, которое имеет нормированные метрологические характеристики и позволяет делать замеры определенных величин. По своему назначению они бывают примерные и рабочие. Первые используются для контроля вторых или примерных, имеющих меньший ранг квалификации. Рабочие используются в различных отраслях. К ним относятся измерительные:

  • приборы;
  • преобразователи;
  • установки;
  • системы;
  • принадлежности;
  • меры.

На каждом средстве для измерений имеется шкала, на которой указываются классы точности этих средств измерений. Они указываются в виде чисел и обозначают процент погрешности.

Для тех, кто не знает, как определить класс точности, следует знать, что они давно стандартизованы и есть определенный ряд значений. Например, на устройстве может быть одна из следующих цифр: 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.

Если это число находится в круге, то это погрешность чувствительности. Обычно ее указывают для масштабных преобразователей, таких как:

  • делители напряжения;
  • трансформаторы тока и напряжения;
  • шунты.

Обозначение класса точности

Обязательно указывается граница диапазона работы этого прибора, в пределах которой значение класса точности будет верно.

Те измерительные устройства, которые имеют рядом со шкалой цифры: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5, именуются как прецизионные. Сфера их применения – это точные и особо точные замеры в лабораторных условиях. Приборы с маркировкой 1,0; 1,5; 2,5 или 4,0 называются технические и исходя из названия применяются в технических устройствах, станках, установках.

Возможен вариант, что на шкале такого аппарата не будет маркировки. В такой ситуации погрешность приведенную принято считать более 4%.

Если значение класса точности устройства не подчеркнуто снизу прямой линией, то это говорит о том, что такой прибор нормируется приведенной погрешностью нуля.

Грузопоршневой манометр, класс точности 0,05

Если шкала отображает положительные и отрицательные величины и отметка нуля находится посередине такой шкалы, то не стоит думать, что погрешность во всем диапазоне будет неизменной. Она будет меняться в зависимости от величины, которую измеряет устройство.

Если замеряющий агрегат имеет шкалу, на которой деления отображены неравномерно, то класс точности для такого устройства указывают в долях от длины шкалы.

  Расчет трансформатора на торе

Возможны варианты измерительных аппаратов со значениями шкалы в виде дробей. Числитель такой дроби укажет величину в конце шкалы, а число в знаменателе при нуле.

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%.

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

  1. Находим относительную погрешность:
  2. Y= 100×0,025/12=0,208 или 2,08%
  3. (вывод: класс точности – 2,5).
  4. 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:
  5. Вольтметр с классом p=±2, верхний предел показаний прибора Xn=80В, число делений x=12
  6. Предел абсолютной допустимой погрешности:
  7. Относительная погрешность одного деления:

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

Какие бывают классы точности?

  • В соответствии с установленными нормами и правилами, первичную поверку выполняет завод-изготовитель.
  • Класс точности прописывается в паспорте, который является сопроводительной документацией любого прибора учёта электроэнергии.
  • Именно с такой заводской отметки и отсчитывается стандартный временной интервал.
  • Дальнейшие проверки проводятся:
  • для электрических счётчиков – 9-15 лет;
  • для механических однофазных электрических счетчик – 16 лет;
  • для электрических счётчиков с показателями класса точности 0,5 единиц – 5 лет;
  • для трехфазного счетчика – 5-9 лет;
  • для современных электрических счетчиков – 15 лет и более.

Поверка предполагает демонтаж прибора учёта электроэнергии и сдачу его в специальную лабораторию, имеющую аккредитацию для выполнения такого вида работ.

Указание класса точности на приборе учета

По результатам проверки выдаётся документ, который является свидетельством исправности прибора или отражает необходимость в обязательном порядке приобрести новый электросчётчик. В настоящее время есть пять классов точности: 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 и 5.0, что является отображением процента погрешности, возможной при подсчёте электрической энергии прибором учёта.

Показатель 5.0 является полностью устаревшим, поэтому в индукционных электросчётчиках применяется класс точности 2.0, а в электронных приборах учёта – класс точности равен единице.

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.

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.

  Почему нагревается светодиодная лампа

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector