Как определить точность прибора

V. Точность измерительных приборов.

Точностью единицы измерения называется ее свойство, характеризующее степень приближения показаний этой единицы измерения к действительным значениям измеряемой величины и определяемое наименьшим значением, которое можно достоверно определить с помощью этой единицы.

Точность прибора зависит от цены наименьшего деления шкалы и указывается либо на самом приборе, либо в заводской инструкции (паспорте).

Погрешность электроизмерительных приборов определяется классом точности (или приведенной погрешностью Епр), который указывается на лицевой стороне прибора соответствующей цифрой в кружке. Класс точности прибора К – это отношение абсолютной погрешности, выраженное в процентах

до предельного значения (номинального) хпр измеряемой величины, т.е до ее наибольшего значения, которое можно измерить по шкале прибора (предел измерения):.

Зная класс точности и предел измерений прибора, можно вычислить его абсолютную погрешность.

Эта ошибка одинакова для всех измерений, выполненных этим прибором. Классов точности семь: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0. Приборы первых трех классов точности (0,1; 0,2; 0,5) называются прецизионными и используемые для точных научных измерений, называются единицами других классов точности
технический. Установки без указания класса точности считаются внеклассными.

Пример. Ток в цепи измеряется амперметром, класс точности которого К = 0,5, а шкала имеет предел измерения Iпр = 10 А. Находим абсолютную погрешность амперметра:

Отсюда следует, что амперметр позволяет измерять силу тока с точностью не более 0,05 А, а потому считывать показания шкалы прибора с большей точностью нецелесообразно.

Предположим, что этим амперметром были измерены три значения тока: I1=2 А; I2=5 А; I3=8 A. Найдите относительную погрешность для каждого случая:

<p>; .

Из этого примера следует, что в третьем случае относительная погрешность наименьшая, т е чем больше значение отсчета единицы, тем меньше относительная погрешность измерения. Именно поэтому для оптимального использования приборов рекомендуется выбирать их так, чтобы значение измеряемой величины находилось на конце шкалы прибора. При этом относительная погрешность приближается к классу точности прибора.

Если точность единицы неизвестна, абсолютная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления (линейки, термометра, секундомера). Для штангенциркулей и микрометров — точность их нониусов (0,1 мм, 0,01 мм).

Примечания: 1) При чтении убедитесь, что линия взгляда перпендикулярна шкале. Для устранения так называемой ошибки параллакса многие инструменты снабжены зеркалом («зеркальные инструменты»). Глаз экспериментатора расположен правильно, если стрелка на приборе закрывает изображение в зеркале.

2) При косвенных измерениях (например, при определении объема цилиндра по его диаметру и высоте) все измеряемые пики должны определяться примерно с одинаковой относительной точностью.

3) При обработке результатов измерений следует помнить, что точность расчетов должна соответствовать точности самих измерений. Вычисления, выполненные с большим количеством знаков после запятой, чем необходимо, приводят к большому количеству ненужной работы. Например, если хотя бы одно из значений в выражении определено с точностью до двух значащих цифр, нет смысла вычислять результат с точностью больше двух значащих цифр.

При этом в промежуточных расчетах рекомендуется сохранять одно лишнее число, которое в дальнейшем — при регистрации конечного результата — будет отброшено. В теории ошибок существует следующее исключение из существующих правил округления: в случае ошибок округления последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу, если старшая отбрасываемая цифра равна 3 или более 3.

4) Примеры окончательного оформления результатов измерений:

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Как мы уже выяснили, интервал погрешности определяется классом точности. Это значение является расчетным, установленным ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной ошибки бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см таблицу ниже

Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно обозначают латинской буквой, часто с добавлением индекса, обозначаемого цифрой. Чем меньше ошибка, соответственно, чем меньше цифра и выше буквенное значение, тем выше точность.

Приборы, способные выполнять множество различных измерений, могут одновременно относиться более чем к двум классам.

Класс точности указывается на корпусе прибора в виде числа в кружке, которое указывает диапазон погрешности измерения в процентах. Например, число ② означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком стоит галочка, это означает, что длина шкалы используется как вспомогательное определение погрешности.

• 0.1, 0.2 — считается высшим классом
• 0,5, 1 — чаще используется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
• 1,5, 2,5 — используются для измерения приборов или индикаторов низкой точности, аналоговых датчиков

Примечание. В случае высокоточных датчиков класс не может быть использован. Обозначение таких единиц обычно осуществляется специальными знаками.

ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Качество единицы измерения характеризуется ее точностью, которая оценивается погрешностью измерения.

Из рассмотрения вышеизложенного следует, что безукоризненно точное измерение электрических величин технически невозможно, т е истинное значение измеряемой величины невозможно определить с помощью измерительного прибора. Поэтому фактическое значение измеряемой величины принимается за истинное значение.

Разница между значением величины, измеренной рабочим устройством a и его истинное значение один называется абсолютной погрешностью измерения:

Чем меньше абсолютная ошибка по отношению к измеренному значению, тем выше качество измерения. Для характеристики качества измерения вводится относительная погрешность измерения.

Погрешности электроизмерительных приборов делятся на основные и дополнительные. Основные неисправности характеризуют качество самого агрегата, дальнейшие неисправности связаны с отклонением условий эксплуатации от нормальных. Отношение наибольшего значения основной абсолютной погрешности к верхнему пределу измерения прибора определяет качество самого прибора. Это отношение называется приведенной ошибкой.

Приведенную погрешность обычно выражают в процентах, а по величине приведенной погрешности все единицы подразделяют на 8 классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; один; 1,5; 2,5; 4.0. Блоки с приведенной погрешностью более 4% считаются вне класса (это распределительные щиты и учебное оборудование). Однако класс точности прибора не определяет точность самого измерения. Для доказательства этого положения в случае, когда абсолютная ошибка не зависит от, умножаем и делим выражение для относительной погрешности на верхний предел измерения am:

УО посчитали различия в классах точности ИПУ и ОДПУ причиной роста объёмов КР на СОИ

Группа управляющих организаций не согласовала требования по установке средств измерений с разными классами точности в МКД, то есть в погрешности измерения. Они подали административный иск в Верховный Суд РФ с требованием признать недействительной статью 138 ПП РФ № 442.

Управляющие организации указали, что данный пункт противоречит ч. 1 ст. 1 ГК РФ и ч. 1 ст. 1 ЖК РФ. Это также ставит участников в иное положение в отношении приобретения и оплаты фактически потребленной электроэнергии. Таким образом, нормы пункта 138 ПП РФ № 442 нарушают принципы равенства участников гражданских правоотношений и равенства участников отношений, регулируемых жилищным законодательством, в части владения, пользования и распоряжения жилыми помещениями.

Различный механизм работы ИПУ и ОДПУ приводит к увеличению разницы между показаниями общедомового счетчика и показаниями отдельных узлов учета. Количество ресурсов, потребляемых домом в целях содержания общего имущества, значительно превышает норматив, а расходы по его оплате ложатся на плечи МА.

Из-за разных погрешностей измерительных приборов, показания которых учитываются при расчете платы за электроэнергию для жителей и для лиц, оплачивающих КР по ППД, возникает ситуация, когда за один и тот же объем ресурса плательщикам выставляются разные суммы. Все ошибки в единицах измерения интерпретируются в пользу жителей дома, что нарушает принципы справедливости, честности и равенства.

Из-за этого, как указали в иске управляющие организации, они вынуждены платить завышенные суммы за потребленную электроэнергию на содержание общего имущества собственников в многоквартирных домах, что приводит к ухудшению их материального положения и увеличению сумма долга перед РСО.

Определение класса точности.

Для того чтобы использовать качественную аппаратуру для измерения различных величин, необходимо знать погрешность, с которой измеряет этот прибор. К техническим характеристикам любого измерительного прибора относятся следующие показатели, которые обычно указываются на шкале:

• единица измерения значения, которое определяет единица измерения;
• система принципа действия (магнитоэлектрическая, электромагнитная, индукционная и др)
• класс точности прибора;
• положение единицы шкалы (горизонтальное, вертикальное или наклонное);
• напряжение, при котором проводилось испытание изоляции;
• серийный номер и год выпуска.
• вид тока, на котором необходимо производить измерения (постоянный, переменный).

Одной из характеристик технических средств измерений является класс точности — величина, определяемая несколькими погрешностями, а именно их пределами. Формула для определения этой характеристики агрегата выглядит следующим образом:

Смотрите также: Сколько оборотов в минуту делает колесо при скорости 100 км/ч?

γ = ΔXmax / Xpr⋅× 100%, где

ΔXmax – максимальная абсолютная погрешность измерения;

Xpr — максимальное значение на шкале устройства.

Класс точности прибора также называют приведенной погрешностью. По этому показателю все единицы измерения делятся на восемь классов:

Единицы с такими группами погрешностей называются прецизионными, от английского слова «precision», что в переводе на русский язык означает точность. Это самые точные приборы и используются в лабораторных исследованиях.

Следующие четыре класса точности:

используются в технической промышленности, и их так и называют — технические.

Изготовители измерительных технических устройств проставляют на шкале класс точности, если отметки нет, то прибор считается внеклассным, а погрешность измерения составляет более 4%.

Класс точности приборов является характеристикой точности по отношению к самим приборам, но этот показатель не определяет точность проводимых измерений. Например, класс точности амперметра характеризуется пределами абсолютной погрешности и не гарантирует, что такие показатели, как воздействие магнитного поля, частоты переменного тока и перепада температуры, а также другие внешние раздражители не будут вносить в эти поправки измерения.

Классы точности приборов могут проставляться как латинской буквой, так и арабскими или римскими цифрами. Числовые арабские значения означают, что основным показателем точности является приведенная погрешность, причем следует учитывать наибольшее и наименьшее значения ряда измерений. Римская цифра в обозначении класса точности указывает на то, что точность прибора определялась величиной относительной погрешности.

Если при маркировке класса точности прибора на шкале указано дробное число (например, «0,01/0,02»), это означает, что приведенная погрешность на максимальной шкале составляет ±0,01%, а первоначально ±0, 01%. Это относится к высокочастотным электроизмерительным приборам.

Виды погрешностей амперметра

Чтобы понять размер погрешности измерения, нужно сравнить результаты с эталонными результатами.

В метрологии для всех электросчетчиков, как для амперметров, так и для вольтметров применяют несколько видов погрешностей: абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютная погрешность амперметра представляет собой разницу Δ между результатом измерения, полученным по шкале прибора (Xi), и действительным значением тока в цепи (Xd). Абсолютная погрешность амперметра описывается простой формулой и выражается в единицах тока А.

Δх = Xd−Xu, А

куда:

• Δx — дельта X
• Xd — фактическое показание силы тока, полученной примерным устройством;
• Xi – измеренное значение на шкале прибора.

Относительная погрешность (δ) — отношение абсолютной погрешности амперметра Δx к действительному показанию силы тока, снятой пробным прибором. Его можно указать в процентах, тогда частное умножается на 100, или выражается в относительных единицах.

δ = (Δx:Xd)×100, %

Приведенная погрешность представляет собой величину, приведенную к диапазону измерения амперметра, приравненному к шкале. Получается как частное абсолютной погрешности Δх и нормированного значения (Xn), в значениях, соответствующих абсолютной погрешности Δх, умноженных на 100 %:

δпр = (Δх:Хн)×100, %

Как рассчитать класс точности прибора?

Измерение любой физической величины всегда подвержено погрешности, и для того, чтобы расчет на основе измерения был наиболее точным, применяют средства измерений соответствующего класса точности. Электрические измерения не являются исключением, особенно потребление электроэнергии.

Отнесение к какому-либо из классов точности указывает диапазон, в котором может колебаться фактическое значение измерения, то есть это процентное отношение класса точности к максимальному значению на шкале. Несмотря на то, что электросчетчик считается исключительно бытовым прибором, он может иметь разные классы и используется не только бытовыми абонентами.

Описание

Единица измерения потребления электрической энергии теперь обязательна для использования всеми абонентами электрической энергии. Используемые агрегаты бывают двух типов:

• Аналоговая индукция.
• Электронный цифровой.

Первый является наиболее распространенным, хотя постепенно уходит в прошлое. Именно их устанавливают перед дверями большинства квартир, так как они очень надежны, неприхотливы и могут обслуживать нескольких домовладельцев.

В таком электрическом устройстве в основном используется принцип возникновения вихревых токов Фуко в обмотках трансформатора.

Это явление во всех остальных случаях довольно вредно для электрических цепей, так как вызывает много тепла, но в случае индукционного электросчетчика токи вращают алюминиевый диск, который, в свою очередь, приводит в движение счетный механизм.

Чем больше потребляемой энергии проходит через обмотки катушки внутри устройства, тем больше скорость диска и, следовательно, больше потребление. Индукционные счетчики в данный момент показывают только значение расхода.

Электронные цифровые устройства записывают, преобразуя поступающий ток в электронные импульсы. В отличие от аналогов имеют дополнительный функционал — архивирование данных, передача данных по каналу связи, многотарифный режим, то есть оценка потребленной электроэнергии в зависимости от времени суток или периода года.

Принцип работы

Потребитель электроэнергии просматривает на электронном или аналоговом экране уже суммированный результат, выраженный в израсходованных киловаттах/часах, то есть потребленной электрической мощности за период времени.

Ее нельзя измерить напрямую, как это делается при измерении напряжения или силы тока, так как сила есть произведение силы и напряжения, и поэтому могут быть выполнены следующие действия:

1. измерьте эти две величины отдельно и вычислите киловатты вручную.
2. выполнить параллельное измерение с помощью устройства, которое автоматически суммирует измерения и соотносит их с единицей времени.

Именно последний принцип реализован в электросчетчиках. Внутри используется схема на основе трансформатора тока и напряжения, как и в ваттметрах, а наличие счетного механизма позволяет определить расход за определенный период.

Таким образом, счетчик тока объединяет два измерительных блока и автоматически производит расчет. В цифровых устройствах нет необходимости в больших трансформаторах, так как анализ и расчет потребления осуществляется интеллектуальными технологиями, а пользователь получает информацию в наиболее удобном для себя виде.

Преимущества и недостатки

Как показывает почти полувековой опыт использования электросчетчиков в нашей стране, недостатков у них нет, кроме того, что они берут плату за потребленную электроэнергию. Используя их, абоненты получают возможность платить строго за потребленную услугу, а старшее поколение хорошо помнит, что когда-то им приходилось оплачивать счета исходя из количества электрических ламп в доме.

Электросчетчики, в том числе и аналоговые, отличаются очень длительным сроком службы, в отличие от счетчиков газа или воды, которые необходимо периодически очищать от грязи и налета из-за контакта с измеряемой средой.

Стоимость обычного бытового прибора также вполне приемлема для потребителя, чего, однако, нельзя сказать о промышленных измерительных системах, используемых в компаниях, хотя эти затраты быстро окупаются для таких потребителей.

Что такое класс точности электросчетчика?

Для электроизмерительных приборов международным стандартом предусмотрено несколько классов точности, определяющих качество измерений. В соответствии с классом на корпусе прибора используется соответствующее цифровое обозначение, которое указывает на процентную погрешность, допускаемую при измерениях, то есть не может существенно искажать показания в пользу какой-либо из сторон.

Какие бывают классы точности

В соответствии с международной системой измерений SI для электроизмерительных приборов даются следующие основные классы:

• 0,05.
• 0,1.
• 0,2.
• 0,5.
• 1.5.
• 2.5.

Порядок класса обратно пропорционален его числовому значению, то есть чем меньше номер, тем выше класс. Для определения процента ошибок или факта выхода за пределы нормы производится поверка — сравнение показаний поверяемого счетчика и образцового.

В качестве последнего может быть использовано любое устройство классом выше на одну или несколько ступеней. Наиболее точные приборы с классом 0,05 и выше, как правило, непромышленные, бытовые потребительские лабораторные образцы, и в такой высокой точности нет необходимости.

Какой класс точности необходим для квартиры?

Бытовые потребители оборудуются электросчетчиками с точностью измерения не ниже 2,5. Этот предел применяется к электромеханическим индукционным устройствам. Более точные электронные и цифровые модели позволяют производить измерения с погрешностью не более 1 или 1,5. Бытовые счетчики более высокими классами не производятся, так как в этом нет необходимости.

Однозначно на вопрос, какой должен быть класс точности, могут ответить в энергоснабжающей организации, кроме того, этот нюанс всегда прописывается в договоре поставки электроэнергии, заключаемом с каждым потребителем. Как правило, устанавливается только нижний предел, при этом потребитель не ограничен в выборе более высокого класса.

Как определить

Обозначение класса наносится производителем на корпусе или на шкале под стеклом, в большинстве случаев это цифра, помещенная в кружок, но в более старых версиях вместо круга может быть звезда. При наличии сомнений в том, что прибор не соответствует приведенным данным, следует обратиться в организацию, осуществляющую метрологическую поверку, где с помощью лабораторных средств будет определена величина погрешности.

По результатам исследования составляется протокол с занесенными туда показаниями образцовых и поверяемых приборов, а также заключением эксперта.

Какой выбрать счетчик

Иногда старые счетчики все же выходят из строя, либо электроснабжающая организация требует замены счетчика. В вопросах выбора в первую очередь следует опираться на технические условия, выданные поставщиком, так как он вправе не принимать в эксплуатацию оборудование, не соответствующее его требованиям.

Если потребитель не ограничен в выборе, следует приобрести доступную модель, возможно, даже индукционного электромеханического типа, но желательно новую.

Альтернативы, когда устанавливаются бывшие в употреблении счетчики, тоже имеют право на жизнь, но:

1. При отсутствии знаний в электротехнике невозможно определить рабочее состояние.
2. Энергоснабжающая организация вправе потребовать поверку такого устройства, осуществляемую за счет абонента.

Новые счетчики калибруются на заводе, поэтому сразу готовы к установке в электросети. Также следует обратить внимание на электронные цифровые многотарифные модели, особенно если потребитель подключен к трехфазной линии. В этом случае появляется возможность существенно сэкономить, в так называемые периоды рассрочки, когда электроэнергия продается по сниженным ценам.

Другие критерии выбора

От покупки слишком дешевых устройств сомнительного производства лучше воздержаться. Хотя они надежны в эксплуатации, это не означает, что они прошли метрологическую аттестацию и находятся в едином реестре средств измерений.

Следует обратить внимание на производителей с большим опытом работы, а это все без исключения отечественные поставщики. Паспорт прибора должен содержать печать изготовителя и оттиск государственного поверителя. Корпус счетчика должен быть опломбирован.

Класс точности

При лабораторных измерениях необходимо знать точность средств измерений, которые в свою очередь имеют определенные характеристики и отличаются конструкцией. Каждый из средств измерений (СИ) имеет определенные погрешности, которые делятся на основные и дополнительные. Нередки ситуации, когда нет возможности или просто нет необходимости производить детальный расчет. Каждому средству измерений присваивается определенный класс точности, и зная какой, можно узнать диапазон отклонений.

Нормированные значения погрешностей помогут вовремя обнаружить погрешности измерительного инструмента. Под этим определением следует понимать предельные показатели для средства измерения. Они могут быть разного размера и зависеть от разных условий, но пренебрегать ими ни в коем случае нельзя, ведь это может привести к серьезной ошибке в будущем.

Нормализованные значения должны быть меньше, чем покажет прибор. Пределы допустимых значений погрешности и необходимые коэффициенты внесены в паспорт на каждую единицу измерения. Узнать подробные значения нормирования для любого устройства можно с помощью соответствующего ГОСТа.

Поверка приборов, для чего она нужна

Все средства измерений измеряют с определенной погрешностью, класс точности говорит только о том, в каком диапазоне он находится. Бывают случаи, когда диапазон погрешности незаметно увеличивается и мы начинаем замечать, что счетчик «по-простому» начинает врать. В таких случаях помогает проверка.

Это процесс измерения эталонного значения прибором в идеальных условиях, обычно выполняемый метрологической службой или метрологическим отделом компании-изготовителя.

Он бывает первично-периодическим, первичный осмотр проводится после выпуска продукции и выдачи сертификата, периодический проводится не реже одного раза в год, чаще для ответственных устройств.

Поэтому, если вы сомневаетесь в правильности работы прибора, следует проверить его в ближайшем сервисе замеров, ведь счетчик может быть как вверх, так и вниз.

О том, как можно легко проверить потребление электроэнергии в квартире, вы можете узнать в нашей статье.

Читайте также: ТОП 12 лучших клеевых пистолетов: как выбрать, цены, рейтинг

Выбор амперметра по метрологическим характеристикам

Наиболее частым источником ошибок при измерении тока является то, что амперметр имеет ненулевое входное сопротивление. Напряжение, подаваемое на измеритель, вызывает падение напряжения на тестируемом устройстве. Если уменьшение будет значительным, это приведет к значительно меньшему протеканию тока. Другими словами, счетчик не показывает ток, который реально уходит в сеть.

Чтобы максимально минимизировать эту ошибку, используются два основных типа архитектуры измерения: шунтирующие амперметры и обратная связь.

Погрешность, вызванная шунтирующим измерителем, выражается как парциальное напряжение амперметра, деленное на выходное сопротивление.

Амперметры с обратной связью ближе к «идеальным». Он генерирует напряжение в цепи 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 пикоамперы, имеют нагрузку по напряжению, которая обычно ограничена 200 мкВ.

Для промышленных измерений чаще всего используются аналоговые панельные амперметры. При их выборе следует учитывать следующие моменты:

1. Выбор типа. При измерении I DC следует выбирать измеритель постоянного тока, т.е с магнитоэлектрическим измерительным механизмом. При измерении переменного тока учитывайте форму волны и частоту. Если он синусоидальный, измеряется только действующее значение с последующим преобразованием в максимальное или среднее значение.
2. Класс точности. Чем выше класс точности счетчика, тем выше цена, тем сложнее ремонт и техническое освидетельствование измерений. Поэтому для выполнения большинства технических измерений достаточно класса точности 1,5; вы не должны использовать образцовые инструменты или лабораторные приборы.
3. Выбор шкалы. Чтобы в полной мере использовать возможности амперметра с точки зрения точности, измеренное значение должно находиться в диапазоне 1/2 ~ 2/3 от максимальной шкалы.

Важно! Внутреннее сопротивление является решающей величиной при выборе счетчика. Его следует принимать в соответствии со значением измеряемого импеданса, иначе это приведет к большим погрешностям измерения. Поскольку внутреннее сопротивление отражает ток потребления самого счетчика, при измерении тока следует выбирать прибор с внутренним сопротивлением как можно меньшим.

Каким ГОСТом регламентируется точность приборов?

ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений» общие требования. Нормативный документ устанавливает общие положения по классификации точности средств измерений.

Виды измерений

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

1. Абсолютная погрешность: Δ = Xd — Xизм. Рассчитывается путем вычитания фактического измеренного числа. Выражается в единицах измеряемых показателей.
2. Относительная ошибка: δ = (Δ ⁄ Xd)*100. Показывает процент отклонения по модулю и рассчитывается как отношение между абсолютным и действительным, умноженное на 100%.
3. Приведенная ошибка: γ = (Δ ⁄ Xн)*100. Он рассчитывается на основе нормализованного значения, что позволяет указать диапазон измерения. В этом случае абсолютное значение делится на значение нормализации, умноженное на 100%.

Если это комплекс единиц, определяется совокупное свойство. Сначала ошибки приводятся к единому виду, после чего добавляются.

Пределы

Как было сказано ранее, единица измерения, благодаря нормализации, уже содержит случайные и систематические ошибки. Но стоит помнить, что они зависят от метода измерения, условий и других факторов. Чтобы значение измеряемой величины было точным на 99%, измерительный прибор должен иметь минимальную погрешность. Относительная должна быть примерно на треть или четверть меньше погрешности измерения.

Основной способ найти неисправность

При задании класса точности нормированию в первую очередь подлежат пределы основной допускаемой погрешности, а пределы дополнительной допускаемой погрешности имеют кратность основной погрешности. Их пределы выражаются в терминах абсолютных, относительных и приведенных.

Приведенная погрешность средства измерений является относительной и выражается как отношение предельно допустимой абсолютной погрешности к показателю нормирования. Абсолют может быть выражен числом или биномом.

Если класс точности СИ определяется через абсолютный, его обозначают римскими цифрами или латинскими буквами. Чем ближе буква к началу алфавита, тем меньше допустимая абсолютная погрешность такого прибора.

Класс точности 2,5

Из-за относительной погрешности класс точности можно назначить двумя способами. В первом случае шкала покажет арабскую цифру в кружке, во втором случае дробь, числитель и знаменатель которой указывают диапазон неточностей.

Основная ошибка может быть только в идеальных лабораторных условиях. В жизни приходится умножать данные на ряд специальных коэффициентов.

Далее происходят в результате изменения величин, так или иначе влияющих на измерения (например, температуры или влажности). Выход за установленные пределы можно обнаружить путем сложения всех дополнительных ошибок.

Случайные ошибки имеют непредсказуемые значения в результате постоянно меняющихся во времени факторов, влияющих на них. Для их учета они используют теорию вероятностей из высшей математики и отслеживают случаи, которые происходили ранее.

Пример расчета ошибки

Статистические меры учитываются при измерении постоянной или редко изменяющейся величины.

Динамика учитывается при измерении величин, часто меняющих значения в течение короткого промежутка времени.

Класс точности измерительного прибора

Обобщающая характеристика, которая определяется пределами погрешности (как основной, так и дополнительной), а также другими характеристиками, влияющими на точность измерений и показатели которых нормируются, называется классом точности измерительного прибора. Класс точности средств измерений дает информацию о возможной погрешности, но в то же время не является показателем точности данной СИ.

Измерительный прибор – это прибор, обладающий стандартизированными метрологическими свойствами и позволяющий измерять определенные величины. По своему назначению они являются образцовыми и рабочими. Первые используются для контроля вторых или экземпляров с более низким квалификационным разрядом. Рабочие заняты в различных отраслях. К ним относятся измерения:

• аппарат;
• преобразователи;
• установки;
• системы;
• аксессуары;
• измерения.

На каждом средстве измерений имеется шкала, на которой указаны классы точности этих средств измерений. Они даны в виде чисел и указывают на процент ошибок. Для тех, кто не знает, как определить класс точности, следует знать, что они давно стандартизированы, и существует определенный диапазон значений. Единица может, например, иметь один из следующих номеров: 6; четыре; 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 кружке, это ошибка чувствительности. Обычно указывается для преобразователей шкалы, например:

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

Обозначение класса точности

Обязательно укажите предел рабочего диапазона этого прибора, в пределах которого значение класса точности будет правильным.

Единицы измерения, имеющие цифры рядом со шкалой: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 называется точностью. Сфера их применения – точные и особо точные измерения в лаборатории. Единицы с маркировкой 1.0; 1,5; 2,5 или 4,0 называют техническими и применяют исходя из названия в технических устройствах, машинах, установках.

Не исключено, что на шкале такого прибора не будет маркировки. В такой ситуации приведенная погрешность считается более 4%.

Если значение класса точности прибора не подчеркнуто ниже прямой линией, это свидетельствует о том, что такой прибор нормирован с приведенной погрешностью, равной нулю.

Испытания собственным весом, класс точности 0,05

Если шкала показывает положительные и отрицательные значения и нулевая отметка находится посередине такой шкалы, не стоит полагать, что погрешность во всем диапазоне будет неизменной. Он будет меняться в зависимости от значения, которое измеряет устройство.

Если единица измерения имеет шкалу, деления которой расположены неравномерно, то класс точности такой единицы указывается в долях длины шкалы.

Возможны варианты единиц измерения со значениями шкалы в виде дробей. В числителе такой дроби будет указано значение в конце шкалы, а число в знаменателе в нуле.

Описание

Приборы представляют собой панельные приборы в магнитоэлектрической системе с подвижной частью, установленной на сердечниках, с единой шкалой, с нулевой отметкой на краю или в пределах диапазона измерения.

Принцип работы устройств основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с электрическим током, проходящим через обмотку каркаса.

Конструктивно блоки выполнены в небольших пластиковых боксах, защищающих измерительный механизм от грязи, повреждений, пыли и брызг.

Агрегаты предназначены для эксплуатации в условиях умеренного, тропического климата, а также для эксплуатации на морских коммуникациях. Агрегаты М42300.8, М42301.8, М4272.8, М4276.8 изготавливаются для эксплуатации только в условиях умеренного климата.

По согласованию с потребителем приборы М42300, М42301 могут изготавливаться в специальном исполнении и предназначены для работы в условиях с повышенными механическими эксплуатационными характеристиками.

Установки M4272, M4276 могут изготавливаться со сменными грузами, обозначенными (c).

Установки М42301 могут изготавливаться с опцией подсветки шкалы с обозначением (р) и пустой шкалы.

Устройства относятся к категории невосстанавливаемых, одноканальных, однофункциональных изделий.

а) Общий вид прибора с нулевой отметкой на шкале в пределах диапазона измерения

б) общий вид прибора с нулевой отметкой на шкале на краю зоны измерения

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — поверочное клеймо (место клеймения залито мастикой).

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

а) Форма для опломбирования и маркировки микроамперметров, миллиамперметров, амперметров и вольтметров М42300, М42301

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — штамп-подтверждение (место клеймения залито мастикой),

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

б) Схема опломбирования и маркировки микроамперметров, амперметров и вольтметров М42303

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — поверочное клеймо (место клеймения залито мастикой).

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

в) План опломбирования и маркировки миллиамперметров, амперметров и вольтметров М4264М

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — штамп-подтверждение (место клеймения залито мастикой),

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

г) План опломбирования и маркировки миллиамперметров, амперметров и вольтметров М4272, М4276

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 штампа-подтверждения (место клеймения заливается мастикой),

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

д) План опломбирования и маркировки миллиамперметров, амперметров и вольтметров М4278

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — штамп-подтверждение (место клеймения залито мастикой),

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

е) Система опломбирования и маркировки миллиамперметров, амперметров и вольтметров М42607, М42608

Обозначение на рисунке агрегатов:

1 — клеймо ОТК (место клеймения залито мастикой),

2 — штамп-подтверждение (место клеймения залито мастикой),

3 — дата выдачи (штемпельная краска).

ж) План опломбирования и маркировки миллиамперметров, амперметров и вольтметров М42609

Для чего используются

Различные типы приборных трансформаторов встречаются как в небольших агрегатах размером со спичечный коробок, так и в крупных электростанциях. Основное их назначение – понизить первичные токи и напряжения до значений, необходимых для измерительных приборов, реле защиты и автоматики. Использование понижающих катушек обеспечивает защиту цепи с более низким и более высоким номиналом, так как они отделены друг от друга.

Восстановители делятся по признакам действия и предназначены для:

• измерения. Они передают вторичный ток на приборы;
• защита силовых цепей;
• применения в лабораториях. Такие редукторы имеют высокий класс точности;
• реконверсии, они относятся к промежуточным инструментам.

Измерение

Измерительный трансформатор необходим для понижения большого тока до сетевого напряжения и передачи его на измерительные блоки. Потребуются мощные установки для подключения стандартных устройств к высоковольтной сети. Производить инструменты таких размеров экономически не выгодно и нецелесообразно.

Использование понижающих трансформаторов позволяет использовать обычные измерительные приборы в штатном режиме, что расширяет область применения. Благодаря снижению напряжения они не требуют дальнейших доработок. Трансформатор отделяет высоковольтное сетевое напряжение от напряжения питания к приборам, что обеспечивает безопасность от использования. Точность учета электрической энергии зависит от их класса.

Защита

Помимо питания измерительных приборов, понижающие трансформаторы подают напряжение для систем защиты и автоматической блокировки. Так как в электросети происходят скачки напряжения и скачки напряжения, что вредно для высокоточного схемотехнического оборудования.

В электростанциях оборудование делится на силовое и вторичное, которые управляют процессами первичной цепи подключения устройств. Высоковольтное оборудование размещается на открытых площадках или объектах. Вторичное оборудование расположено на релейных планках внутри распределительных шкафов.

Промежуточным элементом для передачи информации между энергоблоками и средствами измерения, управления, контроля и защиты являются понижающие или измерительные трансформаторы. Они изолируют первичные и вторичные цепи от вредного воздействия блоков питания на чувствительные измерительные приборы, а также защищают обслуживающий персонал от повреждений.

Нормирование

Классы точности средств измерений сообщают нам информацию о точности таких приборов, но в то же время не показывают точность измерения, произведенного этим измерительным блоком. Чтобы заранее выявить погрешность показаний прибора, которую он укажет при измерении, нормируют погрешности. Для этого используются уже известные нормированные значения

Нормирование осуществляется по:

Формулы для расчета абсолютной погрешности по ГОСТ 8.401

Каждая единица из определенной группы единиц измерения размеров имеет определенное значение погрешности. Он может незначительно отклоняться от установленного нормированного показателя, но не превышать общие показатели. Каждое такое устройство имеет паспорт, в котором фиксируются минимальные и максимальные значения погрешности, а также коэффициенты, влияющие в тех или иных ситуациях.

Как определить класс точности электроизмерительного прибора, формулы расчета

Для определения класса точности нужно посмотреть на корпус или руководство пользователя, в нем можно увидеть обведенное число, например ① это означает, что ваш прибор измеряет значение с относительной погрешностью ±1%.

Но что делать, если известна относительная погрешность и необходимо вычислить класс точности, например для амперметра, вольтметра и так далее

Находим относительную ошибку:

Y= 100×0,025/12=0,208 или 2,08%

(заключение: класс точности — 2,5).

Следует отметить, что погрешность неравномерна во всем диапазоне шкалы, при измерении малого значения можно получить наибольшую погрешность, а при увеличении нужного значения она уменьшается, например, рассмотрим следующий вариант:

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

Предел абсолютной допустимой погрешности:

Относительная ошибка для деления:

При необходимости выполнить более подробный расчет см. ГОСТ 8.401-80 п.3.2.6.

Виды маркирования

Классы точности абсолютно всех средств измерений подлежат маркировке на шкале этих приборов в виде числа. Используются арабские цифры, обозначающие процент нормализованной ошибки. Обозначение класса точности в кружке, например цифра 1,0, говорит о том, что погрешность показаний стрелки прибора составит 1%.

Если кроме цифры в обозначении используется галочка, это означает, что в качестве нормирующего значения используется длина шкалы.

Латинские буквы для обозначения используются, если определяются пределы абсолютной погрешности.

На весах есть единицы, для которых нет информации о классе точности. В таких случаях абсолют следует приравнивать к половине наименьшего деления.

Пример нахождения показания амперметра по приведенной погрешности

Например, рассматривается аналоговый счетчик со шкалой до 25 А.

Шкала имеет обозначение класса точности 2,5, на ней нет ни круга, ни квадрата, поэтому дана эта погрешность.

Y=Dх/Xп×100=+/- p

При Хп= 25А и значении p = 2,5 можно рассчитать абсолютную погрешность:

Δх =25/100×2,5=0,625А

Если пользователь находит на панели класс точности, заключенный в квадрат, погрешность должна определяться в процентах от измеренного значения.

При показаниях на шкале Ii = 10 А погрешность прибора не должна превышать

Δх =10×2,5/100=0,25

При чтении по шкале Ii = 2 А погрешность будет иной:

Δх =2×2,5/100=0,05

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

Δх =25×2,5/100=0,625

Поэтому важно, чтобы аналоговый счетчик работал на 2/3 полной шкалы.