Характеристики електричних мір

	Назва міри	Значення електричної міри	Клас точності
1. 2. ... 5.

Зміст звіту

1. Назва і мета роботи.

2. Конструктивні особливості електромеханічних приладів (табл. 1.1).

3. Метрологічні характеристики електромеханічних приладів (табл.1.2).

4. Характеристики електричних мір (табл.1.3).

Лабораторна робота № 2 перевірка електровимірювальних приладів

Мета роботи. Отримати практичні навики по перевірці електровимірювальних приладів.

Студент повинен:

з н а т и: мету, зміст, порядок виконання лабораторної роботи.

в м і т и: правильно вибрати зразкові прилади для перевірки технічних приладів, обчислювати абсолютну, відносну, зведену похибки технічних приладів та робити висновки по результатах перевірки про відповідність перевірених приладів класам точності вказаних на шкалах.

При виконанні лабораторної роботи використовуються: технічні та зразкові амперметри, вольтметри та ватметри, ЛАТР – лабораторний автотрансформатор, резистор РСП 2.

Література

Л1. §§8-1; 8-2, с. 170-184.

Л2. §§2-1; 4-3, с. 23-28, 57-61.

Л3. §§1.2, 2.4, с. 18-26, 65-67.

Л4. §5.1, 5.2 с. 65-74.

Контрольні питання

1. Які вимоги ставляться до приладів, що використовуються зразковими?

2. Що таке основна і додаткова похибка приладів?

3. Класифікація похибок вимірів. Визначення похибок вимірів.

4. Що таке поправка до показань приладів і як її визначають?

5. Що характеризує клас точності вимірювального приладу?

6. Яка частина шкали називається робочою?

7. Які класи точності присвоюються електровимірювальним приладам?

8. Які фактори впливають на точність вимірів?

9. Чому показання зразкового приладу одержані при зростанні та убуванні вимірюваної величини різні?

10. Чому основна похибка вимірювання на різних позначках шкали приладу різна?

Основні положення

Похибки засобів вимірювання. Результат вимірювання фізичної величини незалежно від того, якими би приладами не виконувалися вимірювання, завжди відрізняється від дійсного значення на деяку величину, яка називається похибкою вимірювання. Похибки вимірювання класифікуються по різним ознакам (рис.2.1).

Абсолютна похибка приладу Δ дорівнює різниці між показами приладу А_вим і дійсним значенням вимірюваної величини А_д

Δ =Авим – Ад

(1)

Величину, протилежну за знаком абсолютній похибці, називають поправкою

е = -Δ = Ад – Авим

(2)

Поправка е обчислюється по формулі:

е = Адс – Авим,	(3)
,	(4)

де А_дз, А_ду – дійсне значення вимірюваної величини при її зростанні та убуванні;

А_дс – середнє значення показів зразкового приладу.

Відносна похибка δ дорівнює відношенню абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини, вираженому у процентах

(5)

Дійсне значення вимірюваної величини часто буває невідомим, тому відносну похибку знаходять по формулі

(6)

Для оцінки похибки приладу по всій шкалі згідно з державним стандартом введено так звану зведену похибку, що є відношенням абсолютної похибки даного приладу до його граничного (номінального) значення, виражену у процентах

,

(7)

де А_н – нормуюче значення приладу вимірювання. Нормуюче значення дорівнює:

- граничному значенню робочої частини шкали, якщо нульова позначка знаходиться на краю шкали або поза нею;

- для приладів з двосторонньою шкалою – сумі верхньої і нижньої границь вимірювання.

З виразів формул (6) і (7) видно, що відносна похибка на початку шкали значно більше, ніж у кінці. Тому на практиці намагаються вимірювання проводити в другій половині шкали приладу.

Основна похибка – це похибка вимірювального приладу, що використовується в нормальних умовах.

Додаткова похибка – це похибка вимірювального приладу, що використовується в робочих умовах, викликана відхиленням від нормального значення однієї з впливових величин.

Систематичною похибкою вимірювального приладу називається складова частина похибки, яка залишається постійною або закономірно змінюється.

Випадковою похибкою вимірювального приладу називається складова похибки, що змінюється випадково.

Адитивна похибка приладу не залежить від зміни вимірювальної величини.

Мультиплікативна похибка змінюється зі зміною вимірювальної величини.

Якщо вимірювальна величина і вихідний сигнал незмінні з часом, мають місце статичні похибки.

По способу вира-ження По причинам та умовам їх виникнення По характеру зміни По залежності від вимірюваної величини По режиму зміни		Похибки вимірювальних приладів
	Абсолютні			Зведені					Відносні
	Основні						Додаткові
	Систематичні						Випадкові
	Адитивні						Мультиплікативні
	Статичні						Динамічні

Рис. 2.1. Класифікація похибок вимірювання

Похибка, обумовлена інерційними властивостями приладу, називається динамічною і визначається як різниця між похибкою приладу в динамічному режимі і статичною похибкою, відповідно значенню вимірюваної величини у цей час.

Варіація показів приладу β – це відношення різниці між окремими повторними показами приладу при одному і тому ж значенні вимірюваної величини при двох напрямках наближення до значення вхідної величини.

(8)

Варіація – це частина основної похибки приладу, зумовлена тертям.

Класи точності вимірювальних приладів.

Клас точності засобу вимірювання – це узагальнена характеристика, яка визначається границями основної та додаткової похибки.

Для аналогових приладів класи точності найчастіше нормуються у вигляді границі допустимої зведеної похибки.

Для лічильників електричної енергії, шунтів, вимірювальних трансформаторів класи точності нормуються у вигляді допустимої відносної похибки.

Для високоточних вимірювальних мостів, магазинів опорів, цифрових приладів, компенсаторів допустима основна відносна похибка визначається по двочленній формулі в залежності від діапазону вимірювання

(9)

де с, d – постійні числа, які указуються на приладі або в паспорті до приладу;

X_k – межа виміру, на якій виконуються вимірювання;

– значення вимірюваної величини.

У таблиці 2.1 зведені границі допустимої основної похибки аналогових приладів в залежності від класу точності.

Таблиця 2.1

Границі основної допустимої похибки аналогових приладів

в залежності від класу точності

Клас точності	0,05	0,1	0,2	0,5	1	1,5	2,5	4
Основна похибка	±0,05	±0,1	±0,2	±0,5	±1,0	±1,5	±2,5	±4,0

Правила та приклади позначення класів точності засобів вимірювання зведені в таблиці 2.2.

Клас точності засобів вимірювання характеризує їх властивості у відношенні точності, а не являється безпосереднім показником точності вимірювань, що виконані за допомогою цих засобів. При вимірюваннях в нормальних умовах відносна похибка дорівнює:

,

(10)

де γ - зведена похибка приладу, що визначається його класом точності.