Что такое класс точности прибора

Глава 3. Электрические измерения и приборы

Следует отметить, что по относительным погрешностям оцени­вать точность, например, стрелочных измерительных приборов, весьма неудобно, так как для них абсолютная погрешность вдоль всей шкалы практически постоянная, поэтому с уменьшением зна­чения измеряемой величины растет относительная погрешность (1). Рекомендуется при работе со стрелочными приборами выбирать пределы измерения величины так, чтобы не пользоваться началь­ной частью шкалы прибора, т.е. отсчитывать показания по шкале ближе к ее концу. Точности измерительных приборов оценивают по приведенным погрешностям, т. е. по выраженному в процентах отношению абсо­лютной погрешности к нормирующему значению A_Н:Нормирующим значением измерительного прибора называется ус­ловно принятое значение измеряемой величины, могущее быть рав­ным верхнему пределу измерений, диапазону измерений, длине шкалы и др. Погрешности приборов подразделяют на основную, присущую прибору при нормальных условиях применения вследствие несовер­шенства его конструкции и выполнения, и дополнительную, обусловленную влиянием на показания прибора различных внешних фак­торов. Нормальными рабочими условиями считают температуру окружающей среды 20±5°С при относительной влажности воздухе 65±15%, атмосферном давлении 750±30 мм.рт.ст., в отсутствие вне­шних магнитных полей, при нормальном рабочем положении прибора и т. д. В условиях эксплуатации, отличных от нормальных, в электроизмерительных приборах возникают дополнительные погрешности, которые представляют собой изменение действительного значения меры (или показания прибора), возникающее при отклонении одного из внешних факторов за пределы, установленые для нормальных условий. Допустимое значение основной погрешности эпектроизмерительного прибора служит основанием для определения его класса точности. Так, электроизмерительные приборы по степени точности подразделяются на восемь классов: 0.05; 01; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0, причем цифра, обозначающая класс точности, указывает на наибольшее допустимое значение основной погрешности прибора (в процентах). Класс точности указывается на шкале каждого измерительного прибора и представляет собой жирно выделенную или об­веденную кружком цифру. Шкалу прибора разбивают на деления. Цена деления (или постоянная прибора) есть разность значений величины, которая соответствует двум соседним отметкам шкалы. Определение цены деления, например вольтметра и амперметра, производят следующим образом: С_U = U_H / N — число вольт, приходящееся на одно деление шкалы; C_I = I_H / N — число ампер, приходящееся на одно деление шкалы; N— число делений шкалы соответствующего прибора. Но иногда встречаются приборы с неравномерно разбитой по делениям шкалой, цену деления нужно определять на участке шкалы, например, цену маленьких делений определяют на участке между большими делениями с цифровой разметкой. Важной характеристикой прибора является чувствительностьS, которую, например, для вольтметра S_U амперметра S_I определя­ют следующим образом: S_U = N /U_H — число делений шкалы, при­ходящееся на 1 В; S_I = N / I_H — число делений шкалы, приходящее­ся на 1 А. Другой важной метрологической характеристикой прибора явля­ется его надежность — способность сохранять заданные характери­стики при определенных условиях работы в течение заданного вре­мени. Количественной мерой надежности является вероятность безотказной работы (ВБР) — вероятность того, что в течение опре­деленного времени Тнепрерывной работы не произойдет ни одно­го отказа. Так, амперметры и вольтметры типа Э8027 имеют мини­мальное значение ВБР 0,96 за 2000 ч непрерывной работы. Иными словами, из 100 таких приборов за 2000 часов непрерывной работы лишь 4 будут нуждаться в ремонте. 3.4. Классификация электроизмерительных приборов и технические требования,предъявляемые к ним Электроизмерительные приборы классифицируют по различным признакам. По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы подразделяют на амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики электрической энергии, фазометры, частотомеры, омметры и т.д. Условное обозначение по роду измерительной величины (табл. 3.1) наносится на лицевую сторону прибора. На шкалах электроизмерителных приборов указывают также условные обозначения, отражающие род измеряемого тока, класс точности прибора, испытательного напряжения изоляции, рабочего положения прибора и т.д..(табл. 3.2). Измерительные приборы бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговыминазывают измерительные приборы, показания которых являют непрерывной функцией измеряемой величины. Цифровыми называют измерительные приборы, показания которых выражены в цифровой форме. В зависимости от вида получаемой информации измерительные приборы подразделяют на показывающие, интегрирующие, суммирующие (табл 3.3).

• « Предыдущая
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• Следующая »

Класс точности

Класс точности — основная метрологическая характеристика прибора, определяющая допустимые значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.

Погрешность может нормироваться, в частности, по отношению к:

• результату измерения (по относительной погрешности)

• длине (верхнему пределу) шкалы прибора (по приведенной погрешности)

Для стрелочных приборов принято указывать класс точности, записываемый в виде числа, например, 0,05 или 4,0. Это число дает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшего значения величины, измеряемой в данном диапазоне работы прибора. Так, для вольтметра, работающего в диапазоне измерений 0 — 30 В, класс точности 1,0 определяет, что указанная погрешность при положении стрелки в любом месте шкалы не превышает 0,3 В. Соответственно, среднее квадратичное отклонение s прибора составляет 0,1 В.

Относительная погрешность результата, полученного с помощью указанного вольтметра, зависит от значения измеряемого напряжения, становясь недопустимо высокой для малых напряжений. При измерении напряжения 0,5 В погрешность составит 60 %. Как следствие, такой прибор не годится для исследования процессов, в которых напряжение меняется на 0,1 — 0,5 В.

Обычно цена наименьшего деления шкалы стрелочного прибора согласована с погрешностью самого прибора. Если класс точности используемого прибора неизвестен, за погрешность s прибора всегда принимают половину цены его наименьшего деления. Понятно, что при считывании показаний со шкалы нецелесообразно стараться определить доли деления, так как результат измерения от этого не станет точнее.

Следует иметь в виду, что понятие класса точности встречается в различных областях техники. Так в станкостроении имеется понятие класса точности металлорежущего станка, класса точности электроэрозионных станков (по ГОСТ 20551).

Обозначения класса точности могут иметь вид заглавных букв латинского алфавита, римских цифр и арабских цифр с добавлением условных знаков. Если класс точности обозначается латинскими буквами, то класс точности определяется пределами абсолютной погрешности. Если класс точности обозначается арабскими цифрами без условных знаков, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности и в качестве нормирующего значения используется наибольший по модулю из пределов измерений. Если класс точности обозначается арабскими цифрами с галочкой, то класс точности определяется пределами приведённой погрешности, но в качестве нормирующего значения используется длина шкалы. Если класс точности обозначается римскими цифрами, то класс точности определяется пределами относительной погрешности.

Аппараты с классом точности 0,5 (0,2) начинают работать в классе от 5 % загрузки. а 0,5s (0,2s) уже с 1 % загрузки

См. также

• Квалитет
• Метрологические характеристики
• Средство измерений

Ссылки

• Квалитет и шероховатость поверхностей отверстий и валов в системе отверстия в зависимости от класса точности
• РЕКОМЕНДАЦИЯ МОЗМ № 34. Классы точности средств измерений

Класс точности: что это такое, как обозначается, как рассчитывается и чем регламентируется

Класс точности измерительных приборов – это техническая характеристика, величина которой показывает допустимые пределы погрешности измерений. Ее ведение обосновано невозможностью получить 100% точность из-за наличия ряда механических, электромагнитных и иных воздействий на устройство измерения. Чем ниже класс точности, тем выше корректность получаемых данных при условии прохождения поверки.

Природа погрешностей и обозначения класса точности

Природа погрешностей связывается с множеством ограничений, которые пока не может преодолеть человек. Последнее связывается с используемыми материалами, с различными силами, которые воздействуют на элемент измерения. Именно поэтому в метрологии и приборостроении было решено ввести понятие класса точности прибора. Для нормирования используется несколько подходов:

• нормирование по результатам измерения;
• нормирование по верхнему пределу шкалы.

Для измерительных приборов стрелочного типа класс точности указывается в виде числа. Это число показывает максимально возможный процент отклонения. К примеру, для вольтметра, который работает в диапазоне 0-30 В при классе точности 1,0 погрешность будет составлять не более 0,3 В. В ряде случаев КТ указывается цифрой с буквой s. В этом случае берется половина деления от минимальной цены деления. Достаточно часто такой характеристикой обозначают элементы, которые не обладают шкалой, к примеру, трансформаторы тока.

Также характеристика иногда указывается арабскими или римскими цифрами, латинскими буквами. В последнем случае рассчитывается абсолютная погрешность. Для арабских цифр показатель рассчитывается на основании приведенной погрешности. В случае с римскими цифрами – по относительной погрешности.

Виды измерений

Погрешность измерения – это величина отклонения от истинного значения измеряемых показателей и величин. Для расчета используются следующие формулы:

1. Абсолютная погрешность: Δ = Xд – Xизм. Рассчитывается путем вычитания от действительного числа измеренное. Выражается в единицах измеряемых показателей.
2. Относительная погрешность: δ = (Δ ⁄ Xд)*100. Показывает процент отклонения по модулю и рассчитывается отношением абсолютной к действительной, умноженной на 100%.
3. Приведённая погрешность: γ = (Δ ⁄ Xн)*100. Рассчитывается на основании нормирующего значения, что позволяет указать диапазон измерений. В этом случае абсолютная делится на нормирующую величину, умноженной на 100%.

Если существует комплекс приборов, то определяется совокупная характеристика. Сначала приводятся погрешности к единому виду, после чего складываются.

Регламентирующие документы

Существует несколько нормативно-технических документов, которые регламентируют понятие класса точности и погрешности. Первым документом является ГОСТ 13600-68, где установлен общие положения по делению средств измерения, а также возможные варианты нормирования метрологических показателей. Стандарт не регулирует технические моменты для каждого отдельного прибора, к ним должны применяться инструкции.

Вопросы КТ также представлены в ГОСТ 8.401-80 «Классы точности СИ общие требования». Это основной документ для метрологической службы, которая выполняет поверку приборов измерения. Документ подводит к единообразию характеристик средств измерения, что позволяет сопоставлять величины и определять комплексную погрешность систем измерений.

Что такое класс точности

Класс точности — характеристика, указывающая на принадлежность прибора (меры) к группе приборов (мер) данного вида, удовлетворяющих определенным требованиям к точности их показаний. Требования к точности приборов, лежащие в основе разделения различных видов приборов (мер) на классе точности, а также обозначения этих классов устанавливаются стандартами на эти виды приборов.

У нас в стране классы точности установлены для большинства измерительных приборов и мер, в т. ч. для большинства электроизмерительных приборов и мер, весоизмерительных приборов, приборов теплового контроля, приборов (мер) для линейных и угловых измерений и др.

В основу разделения на классы точности положены предельные значения допустимых погрешностей. Приборы (меры), для которых стандартами установлены классы точности, должны иметь на шкале, маркировочной табличке или в документе, сопровождающем прибор (меру), обозначение их класс точности.

Широко распространена система обозначений, в которой число, обозначающее класс точности, равно предельно допустимому значению погрешности прибора, выраженный в процентах (показывающие электроизмерительные приборы, манометры и др.), т.е. класс точности определяется относительной погрешностью прибора. Так, погрешность амперметра класса 2,5 не должна превышать ±2,5%.

Для весоизмерительных приборов условное обозначение класса точности также указывает на величину допустимой погрешности, однако не непосредственно. Обозначение содержит два знака — цифру (от 0 до 5) и одну из букв — «а», «б», «в», например: 3а или 0б. Буква обозначает значащую цифру в числе, выражающем допустимую погрешность в процентах, причем «а» соответствует цифре 1, «б» — 2 и «в» — 3, а цифра — место, которое эта значащая цифра занимает после запятой. Так, класс 3а соответствует допуску 0,001%, класс 0б — допуску 2%.

Применяются и системы обозначений, в которых цифра, обозначающая класс, не связана с величинами допустимых погрешностей. Так, для термометров сопротивлений стандартами установлены классы, обозначаемые I, II и III. Меры и приборы для измерения длин и углов делятся на классы, обозначаемые 0; 1; 2; 3, причем в зависимости от вида прибора классам, имеющим одинаковое обозначение, соответствуют разные по величине допустимые погрешности.

• Инвертор или конвертер — в чем разница?
• Платиновые термометры сопротивления — наиболее точный прибор для измерения температур
• Как включается в сеть люминесцентная лампа

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями: