40 SO Рис. 1-6

°4

шие и малые значения * измеряются G одной и той же относительной погрешностью.

Форму полосы погрешностей, которая изображена на рис. 1-5, а следовательно, и вытекающие из этого свойства имеют высокоточные потенциометры постоянного тока, цифровые вольтметры и другие высокоточные приборы. Формальным отличительным признаком для

них является то, что их класс точности согласно ГОСТ 8.401-80 обозначается не одним, а двумя числами, записываемыми через косую черту, т. е. в виде условной дроби -ук/Тн, в числителе которой указывается (в процентах) приведенная погрешность 7„ в конце диапазона измерений, а в знаменателе - приведенная погрешность у в нуле диапазона.

Специальные формулы нормирования погрешностей средств измерений. Кроме перечисленных разновидностей нормирования погрешностей средств измерений (путем указания классов точности в виде tJ-Vh), ГОСТ 8.401-80 разрешает использовать так называемые специальные формулы нормирования погрешностей. Дело заключается в том, что некоторые СИ не могут быть нормированы описанными выше способами, так как имеют более сложный вид полосы погрешностей, чем приведенный на рис. 1-2 и 1-5.

Это, например, цифровые частотомеры, погрешность которых зависит не только от измеряемой величины л, но и от времени Т, отводимого для измерения этой частоты. Мосты для измерения сопротивлений отличаются тем, что имеют не только нижний порог чувствительности (т. е. такое малое измеряемое сопротивление, когда погрешность достигает 100%, например, из-за неопределенности контактных сопротивлений), но и верхний порог чувствительности (когда погрешность при измерении очень больших сопротивлений вновь достигает 100%, например, из-за приближения измеряемого сопротивления к сопротивлению изоляции между зажимами самого моста). В этом случае погрешность результатов измерения описывается трехчленной формулой вида

«у (х) = Ао/х + <ps + х/Асо,

(1-4)

где Аоо и i\) - верхний и нижний пороги измеряемых сопротивлений.

Во всех подобных случаях необходимо внимательно изучать докзментацию на соответствующий прибор и пользоваться для вычисления погрешности результата измерения приводимыми в ней специальными формулами.

Обозначения классов точности средств измерений. Согласно ГОСТ 8.401-80 для указания нормированных значений погрешности чувствительности приведенной аддитивной погрешности уог приведенных погрешностей в начале и конце Диапазона измерений не могут использоваться произвольные числа. Выраженные в процентах, они могут 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. Значение класса точности прибора маркируется на его шкале. Для того чтобы различить, какая из погрешностей обозначена в качестве класса точности, используются следующие условные обозначения.

Если класс точности прибора установлен по значению погрешности чувствительности у, т. е. форма полосы погрешности условно принята чисто мультипликативной, обозначаемое на

шкале значение класса точности обводится кружком. Например, @

обозначает, что у =1,5%.

Если же полоса погрешностей принята аддитивной и прибор нормируется приведенной погрешностью нуля уо (таких приборов большинство), то класс точности указывается без каких-либо подчеркиваний (например, просто 1,5).

Наконец, на приборах с резко неравномерной шкалой, например омметрах, класс точности прибора указывается в долях от

длины шкалы и обозначается \ .

Обозначение класса точности в виде, например, 0,02/0,01 указывает, что погрешность прибора нормирована по двучленной формуле с уп =0,01% и у =0,02%.

Таким образом, обозначение класса прибора дает достаточно полную информацию для вычисления приближенной оценки погрешностей результатов измерения. Точность такой простейшей приближенной оценки будет в последующих главах (см. § 4-1) обсуждена более подробно.

Некоторые практические замечания по использованию нормируемых значений погрешности СИ для вычисления погрешности результатов измерения. Хотя ГОСТ 8.401-80 направлен на то, чтобы нормирование погрешностей СИ производилось единообразно, в измерительной практике такого единообразия пока еще нет, так как используется большое число хороших высокоточных приборов, которые были выпущены еще дО введения этого стандарта, закупаются и широко используются приборы иностранного производства, нормированные, естественно, не в соответствии с ГОСТ 8.401-80, и т. д.

Например, погрешность высокоточных потенциометров постоянного тока нормируется чаще всего двучленной формулой (1-1), а класс точности прибора указывается в виде одного числа -

его относительной погрешности чувствительности.

В этом случае указание класса точности в виде одного числа не является признаком того, что прибор не имеет аддитивной составляющей погрешности и потребитель обязан быть внимательным при расчете погрешностей результатов измерения, чтобы не допустить ошибки.-

При нормировании погрешностей сложных СИ двучленной формулой (1-3) ГОСТ 8.401-80 предусматривает несколько иное ее написание, когда текущее значение относительной погрешности у (х) выражается не через значение аддитивной у и мультипликативной ys составляющих предела допускаемых погрешностей, как в формуле (1-3), а через указываемые в обозначении класса точности приведенные погрешности в начале и в конце <рв диапазона измерений. В этом случае, учитывая, что у = 7н + соотношение (1-3) получает вид

Т() = Тк + Тн(ад-1). (1-5)

Практически этим соотношением более удобно пользоваться для вычисления у (х) по известным х, Х, и у, чем соотношением (1-3).

У весьма широкодиапазонных приборов, например мостов для измерения сопротивлений, в их технической документации вместо указания коэффициентов трехчленной формулы (1-4) часто приводятся просто диапазоны, в которых погрешность результата измерения не превосходит указанного значения. Например, указывается, что относительная погрешность не превосходит:

0,5% в диапазоне от 10 до 10* Omj

1% - от 5 до 10 Ом 5% - от 0,5 до 10* Ом5 "10% - от 0,2 до 2-10« Ом 20% -от 0,1 до 4-108 Ом.

Как правило, эти данные достаточно точно соответствуют трехчленной формуле (1-4). Поэтому по ним можно определить коэффициенты До, Доо и Уа формулы (1-4) и использовать ее для аналитического определения у (х) при любом произвольном значении х. Так, например, приведенным выше данным соответствует До = = 0,02 Ом, Доо = 20-108 Ом и = 0,5%. Отсюда для любого х погрешность (в процентах)

у (х) = 100 10,02/л; + 0,5/100 + х/(20-10») 1.

1-3. РАСЧЕТ ОЦЕНКИ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ ПО ПАСПОРТНЫМ ДАННЫМ ИСПОЛЬЗУЕМОГО СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Результат измерения имеет ценность лишь тогда, когда можно оценить его интервал неопределенности, т. е. степень достоверности. Поэтому согласно ГОСТ 8.011-72 «Показатели точности