Тема 4 расчет основных погрешностей амперметра

1. Краткие теоретические сведения

Амперметр – прибор для измерения силы электрического тока.

Амперметр включается последовательно в измеряемую цепь. Для увеличения пределов измерений амперметра используются шунты.

Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

Класс точности – обобщенная характеристика средства измерения, выраженная в пределах допускаемой основной приведенной погрешности.

Абсолютная погрешность – разность между измеренным и истинным значениями измеряемой величины, выраженная в единицах измеряемой величины.

- .

Приведенная погрешность – отношение абсолютной погрешности к нормируемому значению (обычно верхнему пределу измерений)

.

2. Расчетная часть

2.1. Расчет пределов допускаемых основных погрешностей при измерениях амперметрами различных классов точности.

Необходимо измерить ток 4 А. Имеются два амперметра: первый амперметр с классом точности 0,5 и верхним пределом измерений 20 А; второй амперметр с классом точности 1,5 и верхним пределом измерений 5 А.

Требуется определить, какой амперметр имеет меньший предел допускаемой основной погрешности, и какой прибор целесообразно использовать для измерения тока 4 А.

Предел допускаемой основной погрешности амперметра класса точности 0,5 с верхним пределом измерений 20 А

где - предел допускаемой основной погрешности амперметра класса точности 0,5 с пределом измерений 20 А,

- верхний предел измерений первого амперметра,

- класс точности первого амперметра.

Предел допускаемой основной погрешности амперметра класса точности 1,5 с верхним пределом измерений 5 А

где - предел допускаемой основной погрешности амперметра класса точности 1,5 с пределом измерений 5 А,

- верхний предел измерений второго амперметра,

- класс точности второго амперметра.

2.2. Расчет наибольших относительных погрешностей амперметров.

Наибольшая относительная погрешность первого амперметра при измерении заданного тока 4 А

где - относительная погрешность первого амперметра,

- предел допускаемой основной погрешности первого амперметра,

- измеряемый ток.

Наибольшая относительная погрешность второго амперметра при измерении заданного тока 4 А

где - относительная погрешность второго амперметра,

- предел допускаемой основной погрешности при измерении тока вторым амперметром,

- измеряемый ток.

2.3. Выводы

Таким образом, при измерении тока I=4 A целесообразно использовать амперметр класса точности 1,5 с верхним пределом измерений , а не амперметр класса точности 0,5 с верхним пределом измерений .

Не выполняя подробных расчетов, применимость конкретного прибора можно оценить по величине отклонения стрелки индикатора. Показания прибора должны находиться в правой половине шкалы (желательно вблизи верхнего предела измерений).

Рис.1 Шкала прибора класса 1,5 с пределом измерения 5 А. Показания находятся в правой половине шкалы.

Рис.2. Шкала прибора класса 0,5 с пределом измерения 20 А. Показания находятся в левой половине шкалы.

Примечание: Рис.1 и Рис.2 необходимо скорректировать под выполненный вариант задания.