5.2. Погрешности измерения и классы точности

Погрешность средств измерений – это разность между значением физической величины, обозначенной на приборе, и ее истинным значением.

Погрешности разделяются

– по характеру проявления – на систематические и случайные;

– по зависимости от изменения во времени – на статические и динамические;

– по зависимости от условий возникновения – на основные и дополнительные;

– по способу числового выражения – на абсолютные, приведенные и относительные.

Абсолютная погрешность  – это разность между показанием прибора А и действительным значением измеряемой величины А_д

 = А – А_д.

Относительная погрешность  – это отношение абсолютной погрешности  к действительному значению измеряемой величины А, выраженное в процентах

Приведенная погрешность γ_пр – это отношение абсолютной погрешности  к максимальному значению по шкале прибора, выраженное в процентах

γ_пр

Обобщенной характеристикой средств измерения является класс точности, определяемый приведенной погрешностью.

Для электромеханических измерительных приборов по ГОСТу устанавливается 8 классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4.

Принадлежность прибора к определённому классу указывает, что основная погрешность прибора на всех делениях шкалы не превышает значения, определяемого классом точности этого прибора.

Кроме понятия погрешности приборов пользуются понятиями:

– чувствительность прибора – отношение перемещения указателя (стрелки) к изменению измеряемой величины, вызвавшему это перемещение

– (дел /А; дел / В; дел / Вт и т. д.) ;

– постоянная прибора (цена деления) – величина, обратная чувствительности. Она показывает, какому изменению измеряемой величины соответствует отклонение указателя на одно деление:

С = 1 / S – (А /дел; В /дел; Вт /дел. и т. д.).

Погрешности измерения возникают вследствие несовершенства метода измерения, ограниченной точности средств измерения, индивидуальных особенностей наблюдателя. Они делятся на методические, обусловленные несовершенством метода измерения; инструментальные, связанные с погрешностью самих средств измерения; субъективные, зависящие от особенностей органов чувств наблюдателя.

Численно погрешности измерения выражаются так же, как и погрешности средств измерения: абсолютные, относительные.

5.3. Показывающие измерительные приборы с электромеханическими преобразователями

Структурная схема электромеханических приборов имеет следующий вид

где x – измеряемая величина; y – промежуточная электрическая величина;  – угол перемещения подвижной части; ИЦ – измерительная цепь прибора – преобразователь одной электрической величины в другую электрическую величину; ИМ – измерительный механизм – совокупность деталей, образующих подвижную и неподвижную части прибора.

В электромеханических приборах имеются подвижная и неподвижная части. На каждой или на одной из них располагаются обмотки и соответствующие зажимы, через которые к прибору подводится ток или напряжение; oни, в свою очередь, создают механические силы, действующие на подвижную часть и вызывающие ее перемещение, пропорциональное значению измеряемой величины.

Преобразование y = f (x) – осуществляется в измерительной цепи прибора, а преобразование  = f (y) – в его измерительном механизме.

В зависимости от физических явлений, положенных в основу создания вращающего момента различают следующие измерительные системы приборов (их условные обозначения указываются на шкалах приборов):

– магнитоэлектрические (МЭ)

– электромагнитные (ЭМ)

– электродинамические (ЭД)

– ферродинамические (ФД)

– индукционные (И)

и другие.

Всего существует 12 систем электромеханических приборов. Наиболее часто встречаются системы, перечисленные выше. Очень кратко остановимся на некоторых из них.