ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
НОРМИРУЕМЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
|
Государственная система обеспечения единства измерений НОРМИРУЕМЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ State system for ensuring the uniformity of measurements. Standardized metrological characteristics of measuring instruments |
Взамен ГОСТ 8.009-72 |
Утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1984 г. № 2495 Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 мая 1985 г. № 1503 срок введения установлен
с 01.01.86
Настоящий стандарт распространяется на средства измерений и устанавливает номенклатуру метрологических характеристик (МХ), правила выбора комплексов нормируемых МХ (НМХ) для конкретных типов средств измерений и способы нормирования МХ в нормативно-технических документах (НТД) на средства измерений: в стандартах общих технических условий и стандартах общих технических требований на средства измерений; стандартах технических условий и стандартах технических требований на средства измерений; в технических условиях на средства измерений; в технических заданиях на разработку средств измерений.
Допускается по согласованию с Госстандартом, нормировать МХ, отличные от указанных в настоящем стандарте, если свойства средств измерений таковы, что по МХ, установленным в настоящем стандарте, не могут быть определены результаты измерений и рассчитаны характеристики инструментальной составляющей погрешности измерений, проводимых с помощью средства измерений данного вида или типа.
Стандарт не распространяется на эталоны, поверочные установки и средства измерений, разработанные как образцовые.
1.1. МХ средств измерений, установленные стандартом, являются составной частью исходной информации:
для определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений;
для расчета MX каналов измерительных систем, состоящих из средств измерений с нормированными MX;
для оптимального выбора средств измерений,
а также предназначены для использования в качестве контролируемых характеристик при контроле средств измерений на соответствие установленным нормам.
1.2. В НТД на средства измерений конкретных видов или типов следует нормировать, комплексы MX (см. обязательное приложение 1) из числа установленных в настоящем стандарте и (или) в необходимых случаях дополнительно включенных исходя из специфики назначения средств измерений и технико-экономического обоснования.
1.3. Комплекс MX, установленный в НТД на средства измерений конкретных видов или типов, должен быть достаточен для определения результатов измерений (без учета, поправки на систематическую погрешность измерений) и расчетной оценки с требуемой точностью характеристик инструментальных составляющих погрешностей измерений, проводимых с помощью средств измерений данного вида или типа в реальных условиях применения. Одновременно MX, входящие в установленный комплекс, должны быть такими, чтобы был возможен их контроль при приемлемых затратах.
1.4. В эксплуатационной документации на средства измерений и (или) в тех НТД, в которых устанавливают конкретные комплексы НМХ средств измерений данного типа, должны быть указаны рекомендуемые методы расчета (в эксплуатационной документации - с примерами) инструментальной составляющей погрешности измерений при применении средств измерений данного типа в реальных условиях в пределах нормированных рабочих условий применения.
В НТД па средства измерений, предназначенные для применения в измерительных системах, должны быть указаны методы расчета MX измерительных систем.
Требование к указанию метода расчета должно быть установлено в государственных и отраслевых стандартах, регламентирующих содержание и структуру НТД видов общих технических требований, общих технических условий, технических требований, технических условий на средства измерений.
1.5. Рациональность комплекса НМХ проверяют при государственных приемочных испытаниях средств измерений по ГОСТ 8.001-80 и ГОСТ 8.383-80. Эта проверка должна быть включена в программы государственных испытаний средств измерений.
1.6. В настоящем стандарте не регламентировано установление комплексов (см. обязательное приложение 1) индивидуальных MX конкретных экземпляров средств измерений, а также установление комплексов НМХ средств измерений таких типов, для которых нормируют характеристики погрешности средств измерений в рабочих условиях применения (без выделения основной погрешности).
1.7. В НТД на средства измерений, содержащих методику поверки, и в НТД на методики поверки должна быть указана наибольшая допускаемая погрешность поверки, установленная на основании принятых в данных НТД наибольшей допускаемой вероятности признания в результате поверки неисправного экземпляра средства измерений исправным и наибольшего допускаемого отношения реальной характеристики погрешности такого экземпляра средства измерений к ее нормированному пределу.
1.8. Положения настоящего стандарта могут быть применены для нормирования MX нестандартизованных средств измерений.
1.9. Пояснения терминов, используемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 3; примеры нормирования MX - в справочном приложении 5; обозначения - в справочном приложении 6.
2.1. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправки)
2.1.1. Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с неименованной шкалой или со шкалой, отградуированной в единицах, отличных от единиц входной величины, - f(x).
2.1.2. Значение однозначной или значения многозначной меры - Y.
2.1.3. Цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры.
2.1.4. Вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.
2.2. Характеристики погрешностей средств измерений
2.2.1. Характеристики систематической составляющей Ds погрешности средств измерений выбирают из числа следующих:
значение систематической составляющей Ds или
значение систематической составляющей Ds, математическое ожидание М[Ds] и среднее квадратическое отклонение s[Ds] систематической составляющей погрешности.
Примечания:
1. Систематическая составляющая погрешности средств измерений рассматривается как случайная величина на множестве средств измерений данного типа.
2. Устанавливать математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение систематической составляющей погрешности целесообразно, если можно пренебречь их изменениями как во времени, так и в зависимости от изменения влияющих величин, или при возможности одновременного нормирования изменений данных характеристик как функции времени и условий применения.
2.2.2. Характеристики случайной составляющей погрешности средств измерений выбирают из числа следующих:
среднее квадратическое отклонение s[] случайной составляющей погрешности или
среднее квадратическое отклонение s[] случайной составляющей погрешности, нормализованная автокорреляционная функция r (T) или функция спектральной плотности S(w) случайной составляющей погрешности.
2.2.3. Характеристика случайной составляющей H погрешности от гистерезиса - вариация Н выходного сигнала (показания) средства измерений.
2.2.4. Характеристика погрешности средств измерений – значение погрешности.
Примечание. Погрешность средств измерений рассматривается как случайная величина на множестве средств измерений данного типа.
2.2.5. В НТД на средства измерений конкретных видов или типов допускается нормировать функции или плотности распределения вероятностей систематической и случайной составляющих погрешности.
2.2.6. Характеристика погрешности средств измерений в интервале влияющей величины - такая же, как и по п. 2.2.4.
2.2.7. Математические определения статистических характеристик (оценок вероятностных характеристик) погрешности средств измерений приведены в обязательном приложении 2.
2.3. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам выбирают из числа следующих
2.3.1. Функции влияния y(x).
2.3.2. Изменения e(x) значений MX средств измерений, вызванные изменениями влияющих величин в установленных пределах.
2.4. Динамические характеристики средств измерений
2.4.1. Полная динамическая характеристика аналоговых средств измерений, которые можно рассматривать как линейные.
Полную динамическую характеристику выбирают из числа следующих (см. справочное приложение 4):
переходная характеристика h(t);
импульсная переходная характеристика g(t);
амплитудно-фазовая характеристика G(jw);
амплитудно-частотная характеристика A(w) - для минимально-фазовых средств измерений;
совокупность амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик;
передаточная функция G(S).
2.4.2. Частные динамические характеристики аналоговых средств измерений, которые можно рассматривать как линейные.
К частным динамическим характеристикам относят любые функционалы или параметры полных динамических характеристик. Примерами таких характеристик являются:
время реакции tr;
коэффициент демпфирования gdam;
постоянная времени Т;
значение амплитудно-частотной характеристики на резонансной частоте A(w0);
значение резонансной собственной круговой частоты w0.
2.4.3. Частные динамические характеристики аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифровых измерительных приборов (ЦИП), время реакции которых не превышает интервала времени между двумя измерениями, соответствующего максимальной частоте (скорости) fmax измерений, а также цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).
Примерами частных динамических характеристик АЦП являются:
время реакции tr;
погрешность td датирования отсчета;
максимальная частота (скорость) измерений fmax.
Примером частных динамических характеристик ЦАП является время реакции преобразователя tr.
2.4.4. Динамические характеристики аналого-цифровых средств измерений (в том числе измерительных каналов измерительных систем и измерительно-вычислительных комплексов, оканчивающихся АЦП), время реакции которых больше интервала времени между двумя измерениями, соответствующего максимально возможной для данного типа средств измерений частоте (скорости) fmax измерений:
полные динамические характеристики (п. 2.4.1) эквивалентной аналоговой части аналого-цифровых средств измерений;
погрешность датирования отсчета td;
максимальная частота (скорость) измерений fmax.
Примечания:
1. Если время реакции превышает интервал времени между двумя измерениями, соответствующий максимальной для данного типа средств измерений частоте (скорости) измерений, более чем в три раза, то погрешность датирования не нормируется.
2. Если время реакции превышает интервал времени между двумя измерениями, соответствующий максимальной для данного типа средств измерений частоте (скорости) измерений, менее чем в три раза, то полная динамическая характеристика эквивалентной аналоговой части аналого-цифровых средств измерений не нормируется.
2.4.5. В НТД на цифровые средства измерений конкретных видов или типов, наряду с установлением времени реакции или погрешности датирования отсчета, можно устанавливать их отдельные составляющие, такие как время задержки запуска, время ожидания, время преобразования, время задержки выдачи результата и т.д.
2.4.6. Для АЦП и ЦАП динамические характеристики следует указывать с учетом времени выполнения служебных операций, предусмотренных интерфейсом, в котором выполнены устройства обмена информацией этих средств измерений.
2.5. Характеристики средств измерений, отражающие их способность влиять на инструментальную составляющую погрешности измерений вследствие взаимодействия средств измерений с любым из подключенных к их входу или выходу компонентов (таких как объект измерений, средство измерений и т.п.).
Примерами характеристик этой группы являются входной и выходной импедансы линейного измерительного преобразователя.
2.6. Неинформативные параметры выходного сигнала средства измерений.
3.1. Типовые характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (пп. 2.1.1-2.1.4), нормируют как номинальные характеристики средств измерений данного типа.
3.2. Для конкретных экземпляров средств измерений, предназначенных для применения с одной или несколькими индивидуальными характеристиками (пп. 2.1.1-2.1.3), а не с номинальными, распространяющимися на все экземпляры средств измерений данного типа, соответствующие номинальные характеристики можно не нормировать. В этих случаях нормируют пределы (граничные характеристики), в которых должна находиться индивидуальная характеристика при предусмотренных условиях применения средств измерений.
3.3. Характеристики систематической составляющей погрешности средств измерений (п. 2.2.1) нормируют путем установления: