准确度等级

更新时间:2023-12-28 11:31

准确度等级是指符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。

等级划分

准确度等级还分3等级:准确度等级分低准确度、中准确度和高准确度。

参考标准

参考GB1208电流互感器标准,GB1207电压互感器标准:

测量用电流互感器精度:0.1(s),0.2(s),0.5,1.0,2.0。

保护用电流互感器精度:5P,10P。

电压互感器精度:0.2,0.5,3P,6P。

等级问题

在《VIM》及《JJF》中,准确度等级(accuracy class)指测量仪器仪表符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。等(order)与级(class)在计量学中是两个不同的概念。计量技术规范JJG1027-91《测量误差及数据处理》中早已明确。等是一种按测量不确定度大小所划分的档次。级是一种按测量仪器示值误差大小所划分的档次(关于不确定度的定义与示值误差的定义,包括器具的示值误差定义,请参阅《JJF》)。例如:量块既分等也分级,标准电池也分等也分级,而标准活塞压力计则只分等没有级。有些仪表的级别是引用误差(相对最大允许误差的一种)划分的,我们说某测量仪器符合某个等别或级别,是定性地综出了该仪器的准确度。

精度等级

在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差。在工业测量中,为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级来表示仪表的准确程度。准确度等级就是最大引用误差去掉正、负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

准确度等级习惯上称为精度等级。

仪表精度=(绝对误差的最大值/仪表量程)*100%

以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。

仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。某一类仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的百分比误差的最大值。

一、我国工业仪表精度等级有:0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。

级数越小,精度(准确度)就越高。

二、 工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精确度等级有:0.01,0.02,(0.03),0.05,0.1,0.2,(0.25),(0.3),(0.4),0.5,1.0,1.5,(2.0),2.5,4.0,5.0 ;共16个,其中括号里的5个不推荐使用。依据标准为 《GBT 13283-2008工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精确度等级》。

精度数字越小说明仪表精确度越高。

使用方法

绝缘电阻表主要用于测量电气设备的绝缘电阻,绝缘电阻的测量对于保证电气设备产品质量,保护工作人员和运行设备的安全具有重要的意义。绝缘电阻表属于直接作用模拟指示电测量仪表,由于它的读数以兆欧为单位,所以俗称“兆欧表”。

等级表示

绝缘电阻表是国家强制检定的计量器具,在使用前必须按照检定规程规定的检定周期进行检定,合格后方可使用。

绝缘电阻表是否符合其准确度等级,主要是通过基本误差的检定来判断的。在JJG622-1997《绝缘电阻表(兆欧表)》检定规程中,对于绝缘电阻表准确度等级分5级:1.0、2.0、5.0、10.0、20.0,其基本误差是用相对误差表示的。在标度尺测量范围(有效范围)内,每条选定分度线的基本误差应不超过所对应绝缘电阻表的准确度等级。以前生产的绝缘电阻表的基本误差是按标尺弧度定义的,即以仪表的弧长误差与标尺总弧长之比的百分数表示。

由于基本误差表示方法的不同,按旧标准和新标准生产的绝缘电阻表准确度等级产生了很大的区别。例如:对于原来的1.0、1.5级表,其基本误差是按标尺弧长表示的,这种用弧长表示的准确度等级仍在使用。那么新的检定人员在检定绝缘电阻表时,不注意表盘上的准确度等级的标志,误将原来弧长表示的1.0级表,当成在用相对误差表示的1.0级表,在检定结果判定时,就会出现严重错误,其实它相当于用相对误差表示的准确度等级为10.0级表。按照JJG622-1997《绝缘电阻表(兆欧表)》检定规程中表1的规定,下面将绝缘电阻表准确度等级及允许示值误差与允许弧长误差作了一个表,便于对照。

正确使用

(1)绝缘电阻表的选用

主要是选择绝缘电阻表的电压及其测量范围,绝缘电阻表的额定电压要根据被测设备的耐压要求选择。选用中,为了设备的安全,切不可选用电压过高的绝缘电阻表,以免将被测设备绝缘击穿。同样不能选用过低绝缘电阻表,因为这样测量的结果,不能反映出被测对象在额定的工作电压下的绝缘电阻,因此选用时绝缘电阻表的电压不能过高,也不能过低。通常对于何种电气设备选用何种绝缘电阻表,在相应的标准及检定规程中都有明确的规定。

其次,绝缘电阻表的阻值测量范围也要与被测绝缘电阻的范围相符合,以免引起过大的读数误差。有些绝缘电阻表标度尺上的读数不是从零开始的,而是从1 MΩ或2 MΩ开始的,这种绝缘电阻表就不适宜用在测量潮湿中

的低压设备的绝缘电阻,因为这时设备的绝缘电阻有可能小于1 MΩ,在仪表标度尺上得不到读数,容易误认为绝缘电阻为零而造成错误。

(2)绝缘电阻表使用前的准备

绝缘电阻表在使用时,要放置平稳,以免摇动发动机手柄时,表身摇动而影响读数,带水平调节器的绝缘电阻表,要现调好水平位置。

测量前应对绝缘电阻表进行初步试验。在未接上被测设备之前,使“L”、“E”端开路,接通电源或摇动发动机摇柄,指针应指在∞的位置,不得偏离标度线的中心位置±1 mm,若有无穷大调节器旋钮,则应能调到∞分度线,且有余量。然后将绝缘电阻表“L”、“E”端短路,接通电源或摇动发动机摇柄,指针应指在0分度线上,不得偏离标度线的中心位置±1 mm。

(3)绝缘电阻表的接线

绝缘电阻表有三个接线端,“L”线路端钮、“E”接地端钮、“G”屏蔽端钮。在进行一般测量时,只要把被测电阻接在“L”、“E”之间就可以了。但必须是“L”接在被测物与大地绝缘的导体部分,而“E”接被测物的外壳。

评定应用

测量不确定度是现代误差理论的核心内容,自1993年国际标准化组织(ISO)等七个国际组织共同制定了《测量不确定度表示指南》(GUM),建立了在测量中评定和表达不确定度的一般规则以来,测量不确定度已成为表达测量结果的法定的主要形式与基本方法。在我国,1999年由国家质量技术监督局正式出版了国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,这是一个与GUM等同的评定与表示测量不确定度的技术规范,从而解决了国内测量结果的表示方法与形式的国际统一问题。

随着测量不确定度知识的逐渐普及,使计量人员树立了较为严格和规范的测量结果表示的观念,但是由于计量学科本身发展的特性,在大量测量仪器的特性评定中,仍然采用传统的“误差”形式对测量结果进行处理并据此评定仪器的计量特性。而随着新版计量检定规程的修订,测量不确定度的因素在测量仪器特性评定中也越来越得到充分的考虑和应用。

评定内容

计量学范畴内的测量仪器可以包括计量器具(单独或连同辅助设备一起用以进行测量的器具)、实物量具、标准物质、测量系统等各类用于测量和量值溯源的仪器。测量仪器的特性主要包括准确度等级、重复性、响应特性、灵敏度、鉴别力、分辨力、稳定性、漂移、响应时间等内容,根据仪器的不同而有差异。

评定测量仪器的特性的项目、技术要求和方法,必须依据相应的检定规程、校准规程、技术标准、仪器说明书以及其他相关的技术文件,评定形式一般采用型式评价、检定及校准3种形式。其中检定是“依照检定规程的要求,通过具体的操作,确定测量仪器的计量特性是否符合法定要求,并出具证书或加盖印记以判断其是否合格”的过程,它由于具有法律性和符合性,因此更为常用,而且在我国往往是强制执行的。

基本方法

在检定中,测量仪器的准确度等级根据常见应用划分,从而保证在应用中可以便捷地选用适当的测量仪器。经检定合格的测量仪器,检定证书中通常提供信息说明其达到某准确度等级要求,或其达到的最大允许误差或极限误差,这就是检定的符合性的具体体现。因此,准确度等级是测量仪器特性评定需要考虑的一个基本特征量。

准确度等级指符合一定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。将测量仪器的多个相关计量特性要求进行合理组合,规定为特定的准确度等级,目的是有利于量值传递或溯源,有利于测量仪器的组织生产和合理选用。其中等别根据计量器具、特别是标准计量器具的实际值的扩展不确定度档次划分,以等别划分的仪器按实际值或依据示值误差评定结果对示值修正后使用。级别根据计量器具最大示值允许误差大小的档次划分,以级别划分的仪器直接使用示值,不需要修正。有些仪器的准确度等级只能按等划分,如活塞式压力计;有些计量器具的准确度等级只能按级划分,如经纬仪;有些仪器的准确度既可以用等表示又可以用级表示的,如量块。然而参考国外的使用惯例,按照准确度级别进行仪器的特性评定仍然是主流,在国内的众多量具特性评定中,也是主要以准确度级别为划分依据。

不确定度因素

(1)计量标准的测量不确定度比

用计量标准来检定测量仪器时,由于标准器具、检定方法、环境和人员操作等的影响,使检定系统的标准值存在不确定度,在合格评定时,为了考查标准值对仪器检定的影响,引入不确定度比的概念,即被检仪器示值的最大允许误差与标准值的不确定度之比,用TUR表示。

(2)计量标准满足不确定度比要求的情况

当测量仪器按准确度级别进行检定时,若满足TUR,则可不考虑标准值的测量不确定度对仪器检定的影响。检定过程虽然没有直接进行不确定度的计算,但通过对标准值规定不确定度比的要求,保证当被评定测量仪器处于合格状态时,对示值误差评定的测量不确定度能处于一个合理的范围内。

例如:JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》规定,模拟三表的准确度级别(M)划分为十级,即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0、10、20,对应的最大允许误差为M%,周期检定项目包括外观检查、基本误差、升降变差和偏离零位。

按照规定的检定点找出仪表示值和与各次测量实际值之间的最大差值除以引用值,作为仪表的最大基本误差,并判断是否超过对应准确度级别的允许误差M%。本规程关于测量不确定度因素的考虑仅一条,第6.1.2.1条,“检定时,由标准器、辅助设备及环境条件所引起的测量扩展不确定度(k取2)应小于被检表最大允许误差的1/3。”检定结果的不确定度极限值通过检定规程作出了规定,通过规定的测量仪器和方法保证检定结果的不确定度优于最大允许误差或误差极限的1/3。

基于该方法检定的仪器,给出的检定证书往往没有直接给出测量不确定度,而是某准确度级别合格的结论。在利用该仪表作为测量仪器,进行不确定度分析时,当测量仪器检定证书上给出准确度级别时,可按检定规程所规定的该级别的最大允许误差与其他信息进行评定。

(3)计量标准不满足不确定度比要求的情况

当测量仪器按准确度级别进行检定时,若不能满足TUR的要求,则必须考虑标准值的测量不确定度对仪器检定的影响。

1)被评定测量仪器的示值误差Δ的绝对值小于或等于其最大允许误差的绝对值MPEV与示值误差的扩展不确定度U95之差时,可判为合格,即:Δ≤MPEV-U95为合格。2)被评定测量仪器的示值误差Δ的绝对值大于或等于其最大允许误差的绝对值MPEV与示值误差的扩展不确定度U95之和时,可判为不合格,即:Δ≥MPEV+U95为不合格。

3)当被评定测量仪器的示值误差既不符合合格判据又不符合不合格判据时,为处于待定区。这时不能下合格或不合格的结论,即:MPEV-U95<Δ

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