5. Mérőeszközök jellemzői

A mérőeszközök jellemzőinek leírására használt fogalmak némelyike egyaránt alkalmazható egy mérőműszerre, egy mérőátalakítóra vagy egy mérőrendszerre, és a hasonlóság alapján ugyancsak alkalmazható egy mértékre vagy egy anyagmintára is.

A mérőrendszer bemenőjelét gerjesztésnek, a kimenőjelét válasznak lehet nevezni.

Ebben a fejezetben a mérendő mennyiség azt a mennyiséget jelenti, amelyet ráadunk a mérőeszközre.

5.1. névleges tartomány

A mérőeszköz szabályozó szerveinek adott beállítása esetén lehetséges értékmutatások összessége.

MEGJEGYZÉS: A névleges tartományt általában alsó és felső határaival adják meg, például: 100 ⁰C-tól 200 ⁰C-ig. Ha az alsó határ nulla, a névleges tartományt rendszerint felső határával jellemzik: például: a 0 V-tól 100 V-ig terjedő névleges tartományt 100 V névleges tartományként adják meg.

5.2. átfogás

A mérőeszköz névleges tartományát határoló két érték különbségének abszolút értéke.

PÉLDA: Ha a névleges tartomány -10 V-tól +10 V-ig terjed, akkor az átfogás 20 V.

MEGJEGYZÉS: A legnagyobb és a legkisebb érték különbségét bizonyos szakterületeken tartománynak is nevezik.

5.3. névleges érték

A mérőeszköz valamely jellemzőjének kerekített vagy közelítő értéke, amely támpontot ad a mérőeszköz használatához.

5.4. mérési tartomány

Azoknak a mérendő mennyiség értékeknek az összessége, amelyeknél a mérőeszköz hibájának a specifikált határok között kell lennie.

MEGJEGYZÉS: A hibát a konvencionális valódi értékhez viszonyítva határozzák meg.

5.5. előírt működési feltételek

Használati feltételek, amelyek teljesülése esetén a mérőeszköz előírt metrológiai jellemzőinek a megadott határok között kell lennie.

MEGJEGYZÉS: Az előírt működési feltételek általában a mérendő mennyiség és a befolyásoló mennyiségek tartományait vagy előírt értékeit specifikálják.

5.6. határfeltételek

Szélsőséges feltételek, amelyeket a mérőeszköznek károsodás és előírt metrológiai jellemzőinek leromlása nélkül kell elviselnie, ha azt követően ismét az előírt működési feltételek közé kerül.

MEGJEGYZÉS: A tárolási, szállítási és működési határfeltételek különbözőek lehetnek. A határfeltételek magukba foglalhatják a mérendő mennyiség és a befolyásoló mennyiségek határértékeit.

5.7. referenciafeltételek

A mérőeszköz működésének vizsgálatához, vagy a mérési eredmények összehasonlításához előírt használati feltételek.

MEGJEGYZÉS: referenciafeltételek a mérőeszközre ható befolyásoló mennyiségekre általában referenciaértékeket vagy referencia tartományokat írnak elő.

5.8. műszerállandó

Együttható, amellyel a közvetlen értékmutatást meg kell szorozni ahhoz, hogy a mérendő mennyiségnek a mérőeszköz által jelzett értéke, vagy a mérendő mennyiség kiszámításához használandó érték adódjon.

MEGJEGYZÉS: Az egyskálás, több mérési tartományú mérőeszköznek több műszerállandója van, amelyek például a méréshatárváltó különböző állásainak felelnek meg. Ha a műszerállandó 1-gyel egyenlő, akkor azaz eszközön általában nincs feltüntetve.

5.9. válaszfüggvény

A bemenőjel és a kimenőjel közötti, meghatározott feltételek esetén fennálló összefüggés.

PÉLDA: Egy hőelem elektromos erejének függése a hőmérséklettől.

MEGJEGYZÉS: Az összefüggés kifejezhető matematikai egyenlettel, táblázattal vagy grafikonnal. Ha a bemenőjel az idő függvényében változik, akkor a válaszfüggvény egyik formája az átviteli függvény (a kimenőjel Laplace-transzformáltja osztva a bemenőjel Laplace-transzformáltjával.)

5.10. érzékenység

A mérőeszköz kimenőjelének megváltozása osztva a bemenőjel megfelelő megváltozásával.

MEGJEGYZÉS: Az érzékenység függhet a bemenőjel értékétől.

5.11. érzéketlenségi küszöb

A bemenőjel lehetséges legnagyobb lassú és monoton változása, amely még nem idéz elő érzékelhető változást a mérőeszköz kimenőjelében.

MEGJEGYZÉS:  Az érzéketlenségi küszöb függhet például a (belső vagy külső) zajtól, vagy a súrlódástól. Értéke függhet a gerjesztéstől is.

5.12. felbontóképesség (értékmutató szerkezeté)

Az értékmutató szerkezet által megjelenített és egyértelműen megkülönböztethető értékmutatások legkisebb különbsége.

MEGJEGYZÉS: Digitális értékmutató szerkezet esetén ez az utolsó értékes jegy egységnyi megváltozásának megfelelő változás az értékmutatásban. A fogalom regisztrálóra is értelmezhető.

5.13. holtsáv

Az a legnagyobb tartomány, amelyen belül a bemenőjel mindkét irányban változhat anélkül, hogy a mérőeszköz kimenőjelében változást okozna.

MEGJEGYZÉS: A holtsáv nagysága függhet a bemenőjel változásának mértékétől is. A holtsávot néha szándékosan növelik meg azért, hogy csökkentsék a bemenőjel kis változásai következtében fellépő kimenőjel ingadozásokat.

5.14. stabilitás

A mérőeszköznek az a képessége, hogy metrológiai jellemzőit időben folyamatosan megőrzi.

MEGJEGYZÉS: Ha a stabilitás nem az időre, hanem egyéb mennyiségre vonatkozik, akkor azt egyértelműen közölni kell. A stabilitás mennyiségileg többféleképpen is jellemezhető, például: azzal az időtartammal, amely alatt a metrológiai jellemző egy előírt értékkel megváltozik, a jellemző meghatározott időtartam alatt bekövetkező megváltozásával.

5.15. visszahatásmentesség (transzparencia)

A mérőeszköznek az a tulajdonsága, hogy nem befolyásolja a mérendő mennyiség értékét.

PÉLDA: a mérleg visszahatásmentes; a mérendő közeget melegítő ellenálláshőmérő nem visszahatásmentes.

5.16. drift

A mérőeszköz valamely metrológiai jellemzőjének lassú változása.

5.17. beállási idő

Azaz időtartam, amely a bemenőjel meghatározott mértékű, gyors megváltoztatásától addig telik el, amíg a kimenőjel eléri és előírt határokon belül megtartja állandósult értékét.

5.18. pontosság

A mérőeszköznek az a tulajdonsága, hogy a mérendő mennyiség valódi értékéhez közeli értékmutatást vagy választ szolgáltat.

MEGJEGYZÉS: A pontosság kvalitatív fogalom.

5.19. pontossági osztály

A mérőeszközök olyan csoportja, amely a hibák specifikált határok között tartása céljából meghatározott metrológiai követelményeknek eleget tesz.

MEGJEGYZÉS: A pontossági osztályt rendszerint megállapodás szerinti számmal, vagy jellel jelölik, és ezt osztályjelnek nevezik.

5.20. mérőeszköz (értékmutatásának) hibája

A mérőeszköz értékmutatása mínusz a megfelelő bemenő mennyiség valódi értéke.

MEGJEGYZÉS: Mivel a valódi érték nem határozható meg, a gyakorlatban a konvencionális valódi értéket (helyes értéket) alkalmazzák. Ezt a fogalmat elsősorban akkor használják, amikor az eszköz egy etalonnal kerül összehasonlításra. Mérték esetében az értékmutatás a mértéknek tulajdonított érték.

5.21. legnagyobb megengedett hiba (mérőeszközé)

Mérőeszköz hibájának specifikációban, szabályzatban, stb. megengedett határértékei.

5.22. ellenőrzőponti hiba

A mérőeszköz hibája a mérőeszköz pontosságának ellenőrzésére kiválasztott előírt értékmutatásnál vagy mérendő mennyiség értéknél.

5.23. nullahiba

Ellenőrzőponti hiba, ha a mérendő mennyiség értéke nulla.

5.24. alaphiba (mérőeszközé)

A mérőeszköz referenciafeltételek mellett meghatározott hibája. A mérőeszköz értékmutatásának rendszeres hibája.

MEGJEGYZÉS: A mérőeszköz torzítása rendszerint megfelelő számú ismételt méréssel kapott értékmutatások átlagolásával becsülhető.

5.26. torzításmentesség (mérőeszközé)

A mérőeszköznek az a képessége, hogy rendszeres hiba nélküli értékmutatásokat ad.

5.27. ismétlőképesség (mérőeszközé)

A mérőeszköznek az a képessége, hogy azonos mérendő mennyiséget azonos feltételek között ismételten megmérve egymáshoz közeli értékmutatásokat ad.

MEGJEGYZÉS:

Ezek a feltételek:

• a mérőszemély által okozott eltérések minimálisra csökkentése,
• azonos mérési eljárás,
• azonos mérőszemély,
• változatlan környezeti feltételek mellett használt, azonos mérőeszköz,
• azonos helyszín,
• rövid időtartamon belüli ismétlés.

Az ismétlőképesség mennyiségileg az értékmutatások szóródásának jellemzőivel fejezhető ki.

5.28. redukált hiba (mérőeszközé), vonatkoztatott hiba

A mérőeszköz hibája osztva egy, a mérőeszközre előírt értékkel.

MEGJEGYZÉS: Ezt az előírt értéket általában vonatkoztatási értéknek nevezik és lehet például a mérőeszköz átfogása vagy skálatartományának felső határa.