Абсолютная погрешность

ΔА = А_И - А

где А_И - результат измерения;

А – действительное значение измеряемой величины (определяется по показаниям образцовых приборов);

Относительная погрешность

δ_А =

Приведенная погрешность

где А_N - нормирующее значение, т.е. значение, по отношению к которому в % определяется класс точности (например, для аналоговых измерительных приборов А_N - это конечное значение диапазона измерений; для омметров А_N - это

длина шкалы в миллиметрах; для индукционных счетчиков А_N - это действительное значение измеряемой величины)

Класс точности – это гарантированный предел приведенной погрешности средств измерения, значение которого выражается числами:

(1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6)× 10ⁿ, где n = 0; -1; -2; -3 …

Наиболее распространенный класс точности:

• образцовых и точных приборов – 0,05; 0,1; 0,2; 0,5;

• рабочих приборов – 1; 1,5; 2,5; 4.

Погрешность не должна превышать класс точности!

1,5 – обозначение класса точности при нормировании погрешности в %

от диапазона измерений;

1,5 – обозначение класса точности при нормировании погрешности в %

от длины шкалы;

• - обозначение класса точности при нормировании погрешности в %

• о действительного значения.

Чувствительность (S)– это отношение изменения показания прибора (∆L ) к изменению измеряемой величины, вызвавшему это изменение показания (∆А):

S =

Единица измерения, например, для вольтметра - мм/В, для амперметра - мм/А и т. д.

Чтобы обеспечить работу измерительного прибора (например, для движения деталей измерительного механизма) из цепи потребляется мощность, что приводит к появлению систематической погрешности. Поэтому необходимо, чтобы потребление мощности амперметрами и вольтметрами было мало по сравнению с мощностью цепи. (Электронные приборы практически не потребляют мощность из измерительной цепи т.к. они работают от вспомогательных источников энергии). Магнитоэлектрические приборы потребляют мощность до 5 мВт, электромагнитные – до 5 ВА; электродинамические – цепь U – до5 мВА, цепь I – до 2 ВА; индукционные - цепь U – до 10 ВА, цепь I – до 5 ВА.

Влияние внешних условий на точность измерений приборов:

Влияние внешнего поля: у некоторых приборов при действии внешних полей (магнитных или электрических) возникает дополнительная погрешность. Она нормируется и обозначается на шкале. Влияние внешних полей должно быть минимальным. При необходимости измерительный механизм прибора защищают экраном, что тоже обозначается:

2

- магнитное экранирование; мТл – наибольшее допустимое значение

магнитной индукции, не вызывающее

ухудшение класса точности.

- электростатическое экранирование; 10 кВ/м – наибольшее допустимое

значениеэлектрического поля,

не вызывающее ухудшение класса

точности.

Влияние температуры: чтобы обеспечить заданные классом точности пределы погрешности, необходимо эксплуатировать средства измерения в определенном диапазоне температур, которые установлены ГОСТ 22261-76 (7 групп приборов по климатическим условиям. Наиболее распространенная группа: от-10 до 40˚С, влажность до 90%).

Влияние прогрева от протекания измеряемого тока определяется по разнице показаний при включении прибора на 10 мин. и на 60 мин. При этом устанавливается значение около 80 % конечного значения шкалы.

Влияние напряжения: некоторые измерительные приборы (измерители R, Cosφ, f) показывают правильные значения только при номинальном напряжении. При отклонении напряжения от номинального значения может возникнуть дополнительная погрешность.

Влияние пространственного положения: допускается отклонение от предписанного положения (горизонтального, вертикального или под определенным углом) в пределах ±5˚.

Цена деления шкалы измерительного прибора (или меры) – разность тех значений величины, которые отвечают двум соседним делениям шкалы.

Деление шкалы– промежуток между соседними отметками шкалы

Равномерная шкала - шкала с делениями постоянной длины, у которой диапазон показаний

(0 …5) равен диапазону измерений (0 …5) – рис. 1, а.

Неравномерная шкала– это шкала с делениями непостоянной длины, у которой диапазон показаний (0 …500) больше диапазона измерений (50 …500) – рис. 1, б. Граница диапазона измерений обозначается точкой на шкале.

0 1 2 3 4 5 0 50 100 200 300 400 500

а)

б)

●

Рис. 1 Шкалы: равномерная (а) и неравномерная (б)

Предел измерений – это наибольшее или наименьшее значение диапазона измерений.

Диапазон показаний – размеченная область шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями измеряемой величины.

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности измерительного прибора.

Для расширения пределов измерения используют шунты, а для расширения диапазона пользуются добавочным резистором. Шунт –это четырехзажимный резистор из манганиновой или константановой проволоки (для миллиамперметров) или из листового манганина (на большие токи). Шунты служат для расширения пределов измерения амперметров

Добавочный резистор – это катушка сопротивления из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на изоляционную пластину или каркас. Для работы на переменном токе обмотка – бифилярная (из сложенного вдвое провода со встречным направлением тока – для сведения к нулю индуктивности). Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения вольтметров и приборов с параллельными цепями (ваттметров, фазометров, счетчиков).

Электроизмерительным прибором называется устройство, при помощи которого производится сравнение измеряемой величины с единицей измерения. По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы делятся на амперметры, вольтметры, ваттметры и другие.

Абсолютная погрешность прибора Δx есть разность между показанием прибора xи и действительным значением xд измеряемой величины: Δx = xи – xд.

Относительная погрешность прибора δ представляет собой отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, в %: δ =( xп – xд) *100/ xд .

За действительное значение измеряемой величины принимают значение, которое определяется с помощью образцовых приборов. Для получения действительного значения измеряемой величины учитывается погрешность прибора путем введения поправок. Поправкой называется абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком: -Δ= xд – xп.

Приведенная погрешность γ = (xп – xд) *100/x ном , где x ном - наибольшее значение показания прибора.

Число, указывающее класс точности прибора, показывает основную, приведенную погрешность прибора. Основная приведенная погрешность – это наибольшее значение приведенной погрешности для данного прибора. Амперметры, вольтметры и ваттметры подразделяются на восемь классов точности: 0, 05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

Наибольшее числовое значение основной приведенной погрешности прибора каждого данного класса не должно превышать числового значения погрешности прибора этого класса. Например, для прибора класса 0,5 числовое значение наибольшей основной приведенной погрешности не должно превышать + 0,5%.

Принцип действия прибора, возможность его работы в тех или иных условиях, возможные предельные погрешности могут быть установлены по условным обозначениям, нанесенным на его циферблате.

При поверке вольтметра производят путем сравнения показаний используемого вольтметра с показаниями образцового. Приборы классов точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 поверяют , сравнивая их показания с показаниями образцовых приборов 0,2 и 0,5.

Для определения цены деления прибора следует исходить из установленного предела измерения. Установленный предел измерения следует разделить на число делений.

n = ,

где n – цена деления;

- предел измерения;

- количество делений