1. Комплексы НМХ и модели погрешности средств измерений
1.1. Комплекс НМХ, установленный в НТД на средства измерений конкретного типа, предназначен для использования в следующих основных целях.
1.1.1. Для определения результатов измерений, производимых с применением любого экземпляра средства измерений данного типа.
1.1.2. Для расчетного определения характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений, производимых с применением любого экземпляра средства измерений данного типа. Принята следующая модель инструментальной составляющей погрешности измерений:
D instr = D MI * D int ,
где символом * обозначено объединение погрешности D MI средства измерений в реальных условиях применения и составляющей погрешности D int обусловленной взаимодействием средства измерений с объектом измерений. Под объединением понимают применение к составляющим погрешности измерений некоторого функционала, позволяющего рассчитать погрешность, обусловленную совместным воздействием этих составляющих.
1.1.3. Для расчетного определения MX измерительных систем, в состав которых входит любой экземпляр средства измерений данного типа (если средства измерений данного типа предназначены для применения в измерительных системах).
1.1.4. Для оценки метрологической исправности средств измерений при их испытаниях и поверке.
1.2. Комплекс НМХ средств измерений конкретного типа устанавливают на основании принятой для средств измерений данного типа модели его погрешности в реальных условиях применения. Принимается, что модель погрешности средств измерений определенного типа в реальных условиях применения может иметь один из двух видов.
1.2.1. Модель I
. (1)
Формула (1) представляет собой символическую запись объединения пяти составляющих погрешности средства измерений в реальных условиях применения:
D 0 s - систематическая составляющая основной погрешности средства измерений;
- случайная составляющая основной погрешности средства измерений;
- случайная составляющая основной погрешности, обусловленная гистерезисом;
- объединение дополнительных погрешностей D cj средства измерений, обусловленных действием влияющих величин и неинформативных параметров входного сигнала средства измерений (далее - влияющих величин);
D dyn - динамическая погрешность средств измерений, обусловленная влиянием скорости (частоты) изменения входного сигнала средства измерений;
l - число дополнительных погрешностей.
В зависимости от свойств средств измерений данного типа и рабочих условий его применения отдельные составляющие модели I могут отсутствовать.
Число l составляющих D cj . должно быть равно числу всех величин, существенно влияющих на погрешность средства измерений в реальных условиях применения.
1.2.1.1. Систематическую составляющую основной погрешности D 0 s рассматривают как детерминированную величину для отдельного экземпляра средства измерений, но как случайную величину (процесс) на совокупности средств измерений данного типа. При расчете характеристик погрешности средства измерений в реальных условиях применения (и при расчете характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений) составляющие D cj и D dyn можно рассматривать как детерминированные величины или как случайные величины (процессы) в зависимости от того, какие известны характеристики реальных условий применения средства измерений и спектральные характеристики входного сигнала средства измерений.
1.2.2. Модель II
. (2)
Формула (2) представляет собой символическую запись объединения трех составляющих погрешности средства измерений в реальных условиях применения:
D 0 - основная погрешность средства измерений (без разделения ее на составляющие, как в модели I).
В зависимости от свойств средства измерений данного типа и реальных условий его применения некоторые или все составляющие D cj , и (или) D din модели II могут отсутствовать.
Число l составляющих D cj должно быть равно числу всех величин, существенно влияющих на погрешность средства измерений в реальных условиях применения.
1.2.2.1. Модель II применима только для средств измерений таких типов, у которых случайная составляющая основной погрешности может считаться несущественной (пренебрежимо малой).
1.2.2.2. Основную погрешность D 0 определяют по формуле
,
где 
- случайная составляющая основной погрешности от гистерезиса.
1.2.2.3. Если составляющие 
и D din настолько малы, что их можно не учитывать, т.е. ( D MI )2= D 0 , то модель II может быть применена и при наличии существенной случайной составляющей основной погрешности.
1.2.3. Характеристики составляющих моделей I и II - это MX средств измерений, используемые в целях, указанных в пп. 1.1.2 -1.1.4 . В зависимости от принятой модели погрешности средства измерений MX относят к одной из двух групп:
1-я группа - MX , соответствующие модели I;
2-я группа - MX , соответствующие модели II.
1.2.4. Остальные MX средств измерений, установленные в настоящем стандарте, используют:
номинальную функцию преобразования измерительного преобразователя и номинальное значение меры - в целях, указанных в п. 1 .1.1 ;
неинформативные параметры выходного сигнала средства измерений - в целях, указанных в пп. 1.1.2 и 1.1.4;
характеристики взаимодействия средства измерений с объектом измерений - в целях, указанных в пп. 1.1.2-1.1.4.
1.3. Установление комплекса НМХ для средств измерений данного типа следует начинать с выбора модели погрешности средства измерений. При решении вопроса о том, какую из двух принятых моделей следует принять для погрешности средств измерений данного типа в реальных условиях применения, следует учитывать полную совокупность факторов (технических, экономических, возможность катастрофических, последствий, угрозу для здоровья людей, ответственность решений, принимаемых по результатам измерений и т.п.), определяющих тяжесть последствий в случае, если действительная погрешность измерений при применении любого экземпляра средства измерений данного типа будет превышать значение, рассчитанное по НМХ средства измерений при использовании выбранной модели, а также учитывать свойства средств измерений данного типа.
1.4. Для применения при наиболее ответственных измерениях, когда ни в коем случае нельзя допускать, чтобы погрешность измерений хотя бы изредка превышала значение, рассчитанное по НМХ средства измерений, допускаются только такие средства измерений, случайная составляющая основной погрешности которых пренебрежимо мала, в соответствии с критериями существенности, установленными в разд. 2. При нормировании комплекса MX таких средств измерений должна быть выбрана модель II их погрешности, т.е. комплекс НМХ должен состоять из НМХ 2-й группы. При этом по комплексу НМХ можно рассчитывать интервальные характеристики, установленные в ГОСТ 8.011-72, инструментальной составляющей погрешности, измерений - такие интервалы погрешности, в которых погрешность находится с вероятностью, равной единице.
Модель II погрешности выбирается и для средств измерений, при применении которых в реальных условиях:
число таких составляющих их погрешности, которые должны быть введены в расчет по отдельности, мало (до трех), и случайная составляющая основной погрешности которых пренебрежимо мала;
инструментальная составляющая погрешности измерений может быть принята равной основной погрешности средства измерений, т.е. необходимость в объединении различных составляющих инструментальной составляющей погрешности измерений отсутствует.
В данном случае рассчитанный интервал погрешности будет представлять собой грубую оценку сверху искомой инструментальной составляющей погрешности измерений, охватывающую все возможные, в том числе весьма редко реализующиеся, значения погрешностей. Для подавляющего большинства измерений этот интервал будет существенно превышать интервал, в котором действительно будут находиться инструментальные составляющие погрешности измерений. Условие, что вероятность, с которой погрешность находится в данном интервале, должна быть равна единице, практически приводит к существенно завышенным требованиям к MX средств измерений при заданной требуемой точности измерений.
1.5. Если при применении средств измерений данного типа допускается, чтобы погрешность измерений изредка превышала значение, рассчитанное по НМХ средства измерений, то должна быть выбрана модель I погрешности средства измерений, т.е. комплекс НМХ должен состоять из MX 1-й группы. При этом по комплексу НМХ можно рассчитывать точечные и интервальные характеристики, установленные в ГОСТ 8.011-72 интервалы, в которых инструментальная составляющая погрешности измерений находится с любой заданной вероятностью, близкой к единице, но меньше ее.
В данном случае рассчитанный интервал будет охватывать не все возможные действительные значения инструментальной составляющей погрешности измерений, проводимых в реальных условиях применения средств измерений, данного типа. Однако подавляющее большинство возможных действительных значений инструментальной составляющей погрешности измерений будет этим интервалом охватываться. Малая часть возможных значений, не охватываемая данным интервалом, определяется задаваемым при расчете значением вероятности. Приближая значение вероятности (при расчете инструментальной составляющей погрешности измерений) к единице (но не принимая ее равной единице), можно получить оценки инструментальной составляющей погрешности измерений, достаточно достоверные в тех задачах, для решения которых проводят измерения. При этом требования, предъявляемые к MX средств измерений, будут близко соответствовать заданной требуемой точности измерений.
1.6. Для типов средств измерений, предназначенных для применения в самых различных целях, так что при применении разных экземпляров средств измерений данного типа последствия неверных измерений (когда погрешности измерений превышают допускаемое значение) будут по своей тяжести принципиально различными, выбор модели погрешности средства измерений и, соответственно, группы НМХ должен быть основан на следующих положениях.
1.6.1. Если по тяжести последствий можно выделить предпочтительные применения данного типа средств измерений, то выбирают соответствующие модель погрешности и группу НМХ. При этом возможны два случая:
а) выбрана модель I и нормируют MX 1-й группы. Тогда в НТД на средства измерений данного типа должно быть указано, что для экземпляров средств измерений, применяемых для целей, когда необходимо знать интервал, в котором инструментальная составляющая погрешности измерений находится с вероятностью, равной единице, потребителем данного экземпляра средства измерений должны быть определены его индивидуальные MX , соответствующие 2-группе, по которым можно рассчитать указанный интервал;
б) выбрана модель II и нормируют MX 2-й группы. Тогда в НТД на средства измерений данного типа должны быть приведены в качестве справочных (не нормированных) данных MX 1-й группы.
1.6.2. Правильность выбранных моделей и справочных данных (п. 1.6.1б) должны быть проверены при государственных приемочных испытаниях средств измерений по ГОСТ 8.001-80.
1.6.3. Если по тяжести последствий выделить предпочтительные для средств измерений данного, типа применения не представляется возможным, то необходимо следовать правилу, указанному в п. 1 .6.1а .
1.7. В НТД на средства измерений данного типа, которые предназначены для применения в измерительных системах, следует нормировать комплексы, состоящие из MX 1-й группы, соответствующие модели I погрешности средств измерений.
Примечание. Для применения в измерительных системах, погрешность которых должна находиться в установленном интервале с вероятностью, равной единице, допускаются только такие средства измерений, случайная составляющая основной погрешности которых пренебрежимо мала, в соответствии с критериями существенности, установленными в разд. 2. При нормировании комплекса MX таких средств измерений должна быть выбрана модель II их погрешности.
1.8. В НТД на средства измерений наряду с комплексом НМХ следует указывать, какие характеристики инструментальной составляющей погрешности измерений, аналогичные показателям точности измерений по ГОСТ 8.011-72, можно рассчитывать с использованием MX средств измерений, нормированных в данном НТД.
1.9. При нормировании MX 1-й группы, т.е. когда за основу берут модель I погрешности средств измерений, метод расчета должен заключаться в статистическом объединении характеристик всех существенных составляющих модели I и составляющей D int , обусловленной взаимодействием средства измерений с объектом измерений. Такой же метод следует применять при расчете MX измерительных систем, в состав которых могут входить средства измерений данного типа.
1.10. При нормировании MX 2-й группы, т.е. когда за основу берут модель II погрешности средств измерений, метод расчета должен заключаться в арифметическом суммировании модулей наибольших возможных значений всех существенных составляющих инструментальной составляющей погрешности измерений. Эти наибольшие возможные значения представляют собой границы интервалов, в которых соответствующие составляющие находятся с вероятностью, равной единице.
1.11. Комплекс НМХ средств измерений, предназначенных для таких измерений, погрешность которых должна быть оценена экспериментально, а не путем расчета, должен обеспечивать только достижение цели, указанной в п. 1 .1.4 .
1.12. Комплексы НМХ, устанавливаемые в НТД на средства измерений конкретных типов, должны быть рациональными.
2. Критерии рациональности комплексов НМХ средств измерений
2.1. Рациональный комплекс НМХ средств измерений должен включать в себя MX той группы по п. 1.2.3, которая соответствует назначению и свойствам средств измерений данного типа ( пп. 1 .3-1.7 ).
2.2. Рациональный комплекс НМХ средств измерений должен включать в себя характеристики всех составляющих модели I или II, существенных для средств измерений данного типа.
2.3. Критерии существенности различных составляющих погрешности средств измерений.
2.3.1. Систематическую составляющую D 0 s основной погрешности (если принята модель I) принимают существенной во всех случаях; ее характеристики в соответствии с настоящим стандартом следует нормировать для средств измерений всех типов.
2.3.2. Случайную составляющую основной погрешности аналоговых средств измерений и ЦАП принимают существенной при одновременном выполнении двух неравенств:
(3)
или
, (4)
где 
- среднее квадратическое отклонение случайной составляющей основной погрешности средства измерений;
H 0 - основание закона распределения случайной составляющей основной погрешности средств измерений, от гистерезиса - вариация при нормальных условиях;
D 0 sp - предел допускаемой систематической составляющей основной погрешности.
Если группы неравенств (3) или (4) не выполняются, то случайную составляющую основной погрешности средств измерений считают несущественной (пренебрежимо малой).
2.3.3. Случайную составляющую основной погрешности аналоговых средств измерений и ЦАП, обусловленную гистерезисом, принимают существенной при одновременном выполнении двух неравенств:
, (4)
или
(5)
Если группы неравенств (4) или (5) не выполняются, то случайную составляющую основной погрешности средств измерений, обусловленную гистерезисом, считают несущественной (пренебрежимо малой).
2.3.4. Условие существенности вариации Н0 при нормировании характеристик основной погрешности аналоговых средств измерений и ЦАП в целом (без разделения ее на составляющие) следующее:
,
где D 0 smax - наибольшее возможное значение систематической составляющей основной погрешности средств измерений данного типа.
2.3.5. Для ЦИП и АЦП во всех случаях принимают существенной номинальную ступень квантования qsf (номинальная цена единицы наименьшего разряда кода m sf ) . Номинальную ступень квантования определяют по формуле
, (7)
где x в , x н - соответственно верхний и нижний пределы диапазона измерений;
М - число возможных выходных кодов (показаний) на данном диапазоне.
В частном случае, при двоичном выходном коде, номинальная ступень квантования и номинальная цена единицы наименьшего разряда всегда равны друг другу. При двоично-десятичном выходном коде АЦП или при десятичном отсчетом устройстве ЦИП qsf и m sf могут быть не равны друг другу, причем всегда qsf = k m sf , где k - целое число.
2.3.6. Случайную составляющую основной погрешности ЦИП и АЦП, обусловленную гистерезисом, в случае, если принята модель I основной погрешности, считают существенной при выполнении неравенства
. (8)
2.3.7. Случайную составляющую основной погрешности ЦИП и АЦП в случае, если принята модель I основной погрешности, считают существенной при выполнении неравенства
. (9)
2.3.8. Условие существенности вариации H 0 при нормировании характеристик основной погрешности ЦИП и АЦП в целом (без разделения ее на составляющие -модель II) следующее:
. (10)
2.3.9. Если наибольшие возможные значения всех дополнительных погрешностей средства измерений, в соответствии с рабочими условиями применения средства измерений данного типа, соизмеримы, то все дополнительные погрешности принимают существенными при соблюдении неравенства
, (11)
где D cj max - наибольшее возможное значение i -й дополнительной погрешности в рабочих условиях применения средства измерений данного типа;
D MImax - наибольшее возможное значение погрешности средства измерений в рабочих условиях применения средства измерений данного типа;
l - число дополнительных погрешностей в соответствии с рабочими условиями применения средства измерений данного типа;
S - арифметическое суммирование модулей величин D cj max .
Если неравенство (11) не выполняется, то все дополнительные погрешности средства измерений принимают несущественными (дополнительные погрешности считают соизмеримыми, если их значения различаются не более чем на 30 %).
2.3.10. Если среди всех дополнительных погрешностей в соответствии с рабочими условиями применения средства измерений данного типа имеются погрешности, меньшие или несоизмеримые с другими, принимают несущественными те меньшие дополнительные погрешности, которые входят в группу, удовлетворяющую неравенству
, (12)
где м - показывает, что в сумму входят меньшие, не соизмеримые с большими, погрешности;
r - число дополнительных погрешностей, входящих в группу, удовлетворяющую неравенству (12).
2.3.11. Динамические погрешности принимают существенными при удовлетворении неравенства
D din max ³ 0,17 D MImax , (13)
где D din max - наибольшее возможное значение динамической погрешности средств измерений в рабочих условиях применения средства измерений данного типа.
2.4. Для средств измерений, для которых в соответствии с их назначением и свойствами полные динамические характеристики не нормируют, следует нормировать частные динамические характеристики, если они имеют смысл для средства измерений данного типа.
2.5. Рациональный комплекс НМХ средств измерений должен включать в себя характеристику средства измерений, влияющую на составляющую D int ( см. п. 1.1.2 ), во всех случаях, когда в соответствии со свойствами и назначением средства измерений данного типа возможно взаимодействие средства измерений с объектом измерений, оказывающее влияние на инструментальную составляющую погрешности измерений.
Если нормирование данной характеристики для средства измерений какого-либо типа не представляется возможным, то в НТД должно быть указано, что эту характеристику для средства измерений данного типа не нормируют, но потребитель должен определить ее для каждого экземпляра средств измерений данного типа в соответствии с реальной методикой и условиями измерений.
2.6. Рациональный комплекс НМХ средств измерений должен включать в себя неинформативные параметры выходного сигнала средства измерений во всех случаях, когда выходной сигнал средства измерений характеризуется этими параметрами и когда, в соответствии с назначением средства измерений данного типа, эти параметры могут влиять на работоспособность устройства, включаемого на выход средства измерений.
2.7. При установлении комплексов НМХ средств измерений, удовлетворяющих требованиям настоящего стандарта, следует стремиться к тому, чтобы трудозатраты на контрольные испытания и поверку средств измерений были возможно меньшими при соблюдении требований к достоверности контрольных испытаний и поверки, установленных в разделе "Методы испытаний" НТД на средства измерений и в НТД на методику поверки средств измерений.
2.8. Комплексы НМХ средств измерений в настоящем стандарте установлены отдельно для следующих функциональных групп средств измерений:
меры, ЦАП, в том числе многозначные меры;
аналоговые и цифровые измерительные и регистрирующие приборы;
аналоговые и аналого-цифровые измерительные преобразователи, в том числе измерительные коммутаторы сигналов.
2.9. Если измерительный или регистрирующий прибор имеет выходной сигнал, несущий информацию об информативном параметре входного сигнала, т.е. может применяться как измерительный преобразователь, в комплекс НМХ, установленный для него, должны входить MX , нормируемые для соответствующего измерительного преобразователя.
2.10. Комплексы НМХ средств измерений указаны в табл. 1-3.
Таблица 1
Меры и ЦАП
| Наименование MX | Обязательность нормирования MX средств измерений | ||
| 1-я группа | 2-я группа | ||
с нормируемым 
| с ненормируемым
| ||
| Номинальное значение меры или ряд номинальных значений для многозначной меры или ЦАП | + | + | + |
| Вид входного кода, номинальная цена единицы наименьшего разряда кода ЦАП; цена деления равномерной шкалы или минимальная цена деления неравномерной шкалы с плавной регулировкой выходной величины | + | + | + |
| Пределы допускаемой основной погрешности | - | - | + |
| Верхняя и нижняя границы интервала, в котором находится основная погрешность с заданной вероятностью | - | - | x |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение основной погрешности | - | * | - |
| Пределы допускаемой систематической составляющей основной погрешности | + | + | - |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение систематической составляющей основной погрешности | * | - | - |
| Предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной погрешности | + | - | - |
| Номинальная функция спектральной плотности (или нормализованная автокорреляционная функция) случайной составляющей основной погрешности и наибольшие допускаемые отклонения от номинальной функции | *(2) | - | - |
| Предел допускаемой вариации (для многозначных мер или ЦАП) | + | + | + |
| Наибольшие допускаемые изменения погрешности, вызванные отклонениями влияющих величин от нормальных значений (пределы допускаемых дополнительных погрешностей) | - | - | + |
| Номинальная функция влияния и пределы допускаемых отклонений от номинальной функции | +(3) | +(3) | - |
| Динамические характеристики ЦАП по РД 50-206-80 | + | + | + |
| Номинальное значение характеристики взаимодействия средства измерений с устройством, подключенным к его выходу, и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики или предел допускаемых значений характеристики | +(4) | +(4) | +(4) |
| Номинальные (нормальные) значения неинформативных параметров выходного сигнала и пределы допускаемых отклонений от номинального значения или пределы допускаемых значений неинформативного параметра | +(5) | +(5) | +(5) |
Таблица 2
Аналоговые и цифровые измерительные показывающие и регистрирующие приборы
| Наименование MX | Обязательность нормирования MX средств измерений | ||
| 1-я группа | 2-я группа | ||
с нормируемым 
| с ненормируемым
| ||
| Цена деления равномерной шкалы или минимальная цена деления неравномерной шкалы аналогового измерительного показывающего или регистрирующего прибора; вид выходного кода, число и вес разрядов кода; номинальная цена единицы наименьшего разряда кода цифрового измерительного прибора | +(6) | +(6) | +(6) |
| Пределы допускаемой основной погрешности | - | - | + |
| Верхняя и нижняя границы интервала, в котором находится основная погрешность с заданной вероятностью | - | - | х |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение основной погрешности | - | * | - |
| Пределы допускаемой систематической составляющей основной погрешности | + | + | - |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение систематической составляющей основной погрешности | * | - | - |
| Предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной погрешности | + | - | - |
| Передел допускаемой вариации | + | + | + |
| Наибольшие допускаемые изменения погрешности, вызванные отклонениями влияющих величин от нормальных значений (пределы допускаемых дополнительных погрешностей) | - | - | + |
| Номинальная функция влияния и пределы допускаемых отклонений от номинальной функции | +(3) | +(3) | - |
| Номинальное значение характеристики взаимодействия средства измерений с устройством, подключенным к его входу, и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики | +(4) | +(4) | +(4) |
| Частные динамические характеристики | + | + | + |
| Номинальная полная динамическая характеристика и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики для аналоговых регистрирующих приборов | +(7) | +(7) | - |
Таблица 3
Аналоговые и аналого-цифровые измерительные преобразователи
| Наименование MX | Обязательность нормирования MX средств измерений | ||
| 1-я группа | 2-я группа | ||
| с нормируемым
| с ненормируемым
| ||
| Номинальная функция преобразования аналогового измерительного преобразователя | + | + | + |
| Вид выходного кода, число и вес разрядов кода, номинальная цена единицы наименьшего разряда кода аналого-цифрового измерительного преобразователя | +(6) | +(б) | +(б) |
| Пределы допускаемой основной погрешности | - | - | + |
| Верхняя и нижняя границы интервала, в котором находится основная погрешность с заданной вероятностью | - | - | х |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение основной погрешности | - | * | - |
| Пределы допускаемой систематической составляющей основной погрешности | + | + | - |
| Математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение систематической составляющей основной погрешности | * | - | - |
| Предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной погрешности | + | - | - |
| Номинальная функция спектральной плотности (или нормализованная автокорреляционная функция) случайной составляющей основной погрешности и пределы допускаемых отклонений от номинальной функции | *(2) | - | - |
| Предел допускаемой вариации | + | + | + |
| Наибольшие допускаемые изменения погрешности, вызванные отклонениями влияющих величин от нормальных значений (пределы допускаемых дополнительных погрешностей) | - | - | + |
| Номинальная функция влияния и пределы допускаемых отклонений от номинальной функции | +(3) | +(3) | - |
| Номинальное значение характеристики взаимодействия средства измерений с устройством, включенным на его вход, и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики или пределы допускаемых значений характеристики | +(4) | +(4) | +(4) |
| Номинальное значение характеристики взаимодействия средства измерений с устройством, включенным на его выход, и пределы допускаемых отклонений от номинального значения характеристики или пределы допускаемых значений характеристики | + | + | + |
| Номинальные (нормальные) значения неинформативных параметров выходного сигнала и пределы допускаемых отклонений от номинального значения или пределы допускаемых значений неинформативных параметров | +(5) | +(5) | +(5) |
| Номинальная полная динамическая характеристика и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики для аналоговых преобразователей | +(7) | +(7) | - |
| Номинальные частные динамические характеристики и пределы допускаемых отклонений от номинальной характеристики или пределы допускаемых значений частных динамических характеристик для аналоговых преобразователей | - | - | +(8) |
| То же, для АЦП по РД 50-148-79 | +(8) | +(8) | +(8) |
Примечания к табл. 1-3:
1. Знак "+" означает, что MX нормируют; знак "-" - не нормируют; знак "*" - нормировать не обязательно, но рекомендуется; знак "х" - нормировать не рекомендуется, но допускается. Цифра в скобках указывает на номер примечания.
2. Функцию спектральной плотности или нормализованную автокорреляционную функцию погрешности средства измерений рекомендуется нормировать в тех случаях, когда при существенной случайной погрешности средство измерений предназначено для применения в измерительных системах.
3. Функцию влияния рекомендуется не нормировать в тех случаях, когда пределы допускаемых отклонений от номинальной функции не могут быть установлены менее 20% номинальной функции влияния. В этих случаях рекомендуется нормировать наибольшее допускаемое изменение погрешности (или другой MX средства измерений) во всем рабочем диапазоне изменений влияющей величины в соответствии с рабочими условиями эксплуатации средства измерений данного типа.
4. Характеристики взаимодействия средства измерений с объектом измерений часто отражают весьма сложные и разнообразные явления. Примерами таких явлений могут служить:
изменения электрического напряжения сверхвысокой частоты, вызываемые наличием тракта, соединяющего средство измерений (вольтметр) с генератором напряжения;
изменения измеряемой температуры объекта, обладающего малой теплоемкостью, вызванные контактированием датчика термометра с объектом.
При установлении комплекса НМХ средств измерений конкретного типа MX взаимодействия должен выбирать разработчик НТД так, чтобы были возможны расчет инструментальной составляющей погрешности измерений, учитывающий взаимодействие средства измерений с объектом измерений, и определение характеристики взаимодействия при испытаниях средства измерений.
5. Перечень нормируемых неинформативных параметров выходных сигналов, их номинальные значения и пределы допускаемых отклонений от номинальных значений или пределы допускаемых значений неинформативных параметров должны соответствовать установленным в стандартах на сигналы.
6. Для АЦП и ЦИП, у которых номинальная цена единицы наименьшего разряда кода не совпадает с номинальной ступенью квантования, вместо номинальной цены единицы наименьшего разряда кода следует нормировать номинальную ступень квантования.
7. Номинальную полную динамическую характеристику средства измерений нормируют в тех случаях, когда пределы допускаемых отклонений динамической характеристики от номинальной характеристики могут быть установлены не более 20% номинальной характеристики. В противном случае следует нормировать наихудшую границу возможных (допускаемых) динамических характеристик - граничную динамическую характеристику. В этих случаях применять средства измерений допускается только при условии предварительного экспериментального определения действительной для данного экземпляра средства измерений динамической характеристики. Тогда при расчете погрешности измерений следует учитывать действительную для данного экземпляра средства измерений динамическую характеристику. Граничную регламентированную характеристику используют в качестве критерия годности средства измерений.
8. Номинальные частные динамические характеристики регламентируют в тех случаях, когда пределы допускаемых отклонений частной динамической характеристики от номинального значения могут быть установлены не более 20% номинального значения. В противном случае следует регламентировать наихудшие пределы возможных (допускаемых) значений частной динамической характеристики, которые используют и при расчете погрешности измерений и в качестве критерия исправности средства измерений.
3. Проверка рациональности комплексов НМХ средств измерений
3.1. Комплекс НМХ, установленный в НТД на средства измерений данного типа, считают рациональным, если из представленных на государственные испытания НТД, а также из результатов государственных испытаний следует, что комплекс удовлетворяет критериям и требованиям, сформулированным в ра зд. 2 .
3.2. В обоснованных случаях для средств измерений конкретных типов могут допускаться отступления от установленных требований к комплексам НМХ. Обоснованность таких отступлений проверяют при государственных приемочных испытаниях средств измерений, и обоснования излагают в материалах государственных испытаний. В этих случаях в НТД должен быть указан метод расчета инструментальной составляющей погрешности измерений с использованием MX , нормированных для средств измерений данного типа.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Выражения оценок характеристик (т.е. статистических характеристик) погрешностей средств измерений даются в качестве математических описаний. Они могут быть использованы как основа алгоритмов обработки экспериментальных данных при контроле и аттестации (поверке) средств измерений.
2. Оценка 
систематической составляющей D s погрешности конкретного экземпляра средства измерений, обладающего вариацией, в точке х диапазона измерений определена формулой
. (1)
где 
и 
- средние значения погрешности в точке х диапазона измерений, полученные экспериментально при медленных непрерывных изменениях информативного параметра входного или выходного (для меры) сигнала со стороны меньших (для 
) и больших (для 
) значений до значения х:
, (2)
где n - число реализации погрешности при определении или 
, которое должно быть настолько большим, чтобы разность между 
( 
) и математическим ожиданием случайной величины 
( 
) не превышала наибольшего допускаемого значения, установленного в НТД на методы испытаний и (или) методики поверки средств измерений данного типа;
и 
- i -е реализации (отсчеты) погрешностей и 
, полученные экспериментально при изменении информативного параметра, входного или выходного (для меры) сигнала со стороны меньших (для ) и больших (для ) значений до значения х.
Если вариацию можно не учитывать или она отсутствует, то 
определяют по формуле
, (3)
где 2 n - число опытов при определении 
, которое должно быть достаточно большим, чтобы была достаточно близка к математическому ожиданию случайной величины D ;
D i - i -я реализация (отсчет) погрешности. Число n регламентируют в НТД на средства измерений конкретных видов или типов.
3. Оценка 
среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности конкретного экземпляра средства измерений, обладающего вариацией, определена формулой
(4)
или
, (4а)
если вариацию не учитывают или она отсутствует.
Примечания:
1. Число п регламентируют в НТД на средства измерений конкретных видов или типов.
2. Число п устанавливают таким, чтобы оценка 
, полученная при 2 n реализациях погрешности, отличалась от значения 
, полученного при 2п ® ¥ реализациях, не более чем на заданное значение, указываемое в НТД на методы испытаний и (или) методики поверки средств измерений данного типа.
3. 2n отсчетов следует выполнять в возможно короткое время с учетом времени реакции средства измерений и любых других ограничений.
4. Оценка 
вариации должна быть определена как абсолютное значение разности между и при п , достаточно большом ( см. п. 2), или между 
и 
, при п=1 (т.е. когда случайная составляющая погрешности средства измерений пренебрежимо мала):
. (5)
5. Оценка 
погрешности D ( см. п. 3.6 насто я щего стандарта ) конкретного экземпляра средств измерений определена при п=1;
при наличии вариации - как наибольшее по абсолютному значению из полученных экспериментально значений 
и 
;
при отсутствии вариации или, если ее не учитывают, - как единственное полученное значение погрешности.
Примечание. Если характеристики погрешности D средства измерений нормированы в соответствии с п. 3.6.2 настоящего стандарта, т.е., нормирован наибольший допускаемый интервал погрешности средств измерений при нормированной вероятности Р то оценка 
погрешности D конкретного экземпляра средства измерений может быть определена как граница интервала, симметричного относительно нулевого значения погрешности, в который попадают р реализаций погрешности их общего числа 2 n реализации погрешности. Число р регламентируют в НТД на средства измерений конкретных видов или типов. Значением устанавливают в соответствии с указаниями в примечаниях 1 и 3 к п. 3. При этом п и р должны быть такими, чтобы оценка 
, полученная при 2 n реализациях погрешности, отличалась от наибольшей по модулю погрешности, которая может быть получена при 2 n ® ¥, не более чем на заданное значение, указываемое в НТД на методы испытаний и (или) методики поверки средств измерений данного типа.
6. Оценка 
(среднее арифметическое) математического ожидания M [ D s ] систематической составляющей D s , погрешности средства измерений определена формулой
, (6)
где т - число средств измерений, используемых при оценке M [ D s ];
- значение для i-го экземпляра средств измерений.
7. Оценка 
среднего квадратического отклонения систематической составляющей погрешности D s средств измерений определена формулой
. (7)
8. Оценка нормализованной автокорреляционной функции определена формулой
, (8)
где 2 n - число отсчетов погрешности при определении автокорреляционной функции;
T o - интервал времени между двумя последовательными отсчетами;
; (9)
. (10)
Для средств измерений, допускающих плавное изменение входной величины, отсчеты D i , берут при подходе к данной точке диапазона измерений только с одной (любой) стороны.
Спектральную плотность определяют по формуле
, (11)
где 
- аналитическая функция, аппроксимирующая оценку 
.
Примечания:
1. Нормализованную автокорреляционную функцию определяют по точкам для дискретных значений аргумента t, при которых t/ T o принимает целочисленные значения.
2. Интервал времени, в течение которого выполняют 2 n отсчетов при определении нормализованной автокорреляционной функции, равен Т=(2 n-1)Т o.
3. Интервал времени Т oдолжен удовлетворять неравенству
где t1 - первое, после нулевого, значение аргумента t, для которого определяют значение автокорреляционной функции;
t max - заданный верхний предел диапазона аргумента t, в котором определяют нормализованную автокорреляционную функцию.
4. Число 2 n, определяющее требуемую точность оценки нормализованной автокорреляционной функции, и значение t max устанавливают в НТД на средства измерений конкретных видов или типов.
9. Методики экспериментального определения и формулы для вычисления оценок MX по пп. 2-8 устанавливают в НТД на средства измерений конкретных видов.
Формулы для вычисления оценок могут быть иными, чем указанные в пп. 2-8, при условии, что вероятность признания (при контроле качества средства измерений) метрологически исправным средства измерений, в действительности не удовлетворяющего предъявляемым к нему требованиям, не будет превышать значения, заданного в НТД на средство измерений, содержащих методику поверки, и в НТД на методы испытаний и (или) методики поверки средств измерений данного типа.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
Дата: 2018-11-18, просмотров: 390.
