Класс точности и цена деления электроизмерительного прибора

Важнейшей характеристикой электроизмерительного прибора является точность, которая определяется погрешностью средств измерений. Класс точности электромеханического измерительного прибора определяется по формуле

, (1.12)

где – абсолютная погрешность измерения,– максимально возможное значение измеряемой величины. По смыслу, класс точности прибора – это заданная в процентах приведённая погрешность.

Электроизмерительные приборы по степени точности делятся на семь классов, которые на шкале прибора обозначают цифрами 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

По классу точности приборов можно определить наибольшую абсолютную погрешность , которую может иметь прибор в любой точке шкалы:

(1.13)

При постоянной абсолютной погрешности данного прибора относительная погрешность будет возрастать при уменьшении отклонений стрелки. Поэтому для получения возможно меньших относительных погрешностей необходимо добиваться наибольшего отклонения стрелки (не меньше чем на половину шкалы).

Для того, чтобы определить тип и назначение данного прибора, область применения и точность на шкале прибора наносятся определённые условные обозначения:

,,– амперметр, миллиамперметр, микроамперметр, шкалы которых градуированы соответственно в амперах, миллиамперах и микроамперах;

V,,– вольтметр, милливольтметр, киловольтметр градуированы соответственно в вольтах, в милливольтах, в киловольтах;

–, ~, – приборы предназначены для измерения, соответственно, постоянного тока, переменного тока и универсальный;

2,5 – класс точности прибора (приведённая погрешность 2,5%);

1,5 kV – напряжение, при котором испытана изоляция корпуса прибора, в киловольтах;

При проведении измерений необходимо знать цену деления шкалы прибора. Цена деления определяет изменение электрической величины при отклонении стрелки прибора на одно деление. Размерность цены деления зависит от рода измеряемой электрической величины. Например, вольтметр рассчитан на измерение напряжений от 0 до 100 вольт. Шкала имеет 50 делений. Тогда цена деления .

Если шкала прибора неравномерная, то цена деления различна в разных частях шкалы. В этом случае цена деления определяется для каждой части шкалы.

Расширение пределов измерения электроизмерительных приборов

Рис. 1.5. Схема шунтирования амперметра

Для увеличения пределов измерения применяются шунты к амперметрам и добавочные сопротивления к вольтметрам, которые обычно устанавливаются в корпусах приборов. Шунт включается параллельно амперметру (рис. 1.5).

Измеряемый ток Iравен сумме токов, текущих через амперметр, и сопротивление шунта

. (1.14)

Напряжение на участке АВ

. (1.15)

Из формулы (1.15) с учётом соотношения (1.14), следует

. (1.16)

В этой формуле величина , показывающая во сколько раз измеряемый ток больше тока протекающего через амперметр, называется шунтирующим множителем. Следовательно, для расчёта сопротивления шунта необходимо задать шунтирующий множитель и знать сопротивление амперметра.

Рис. 1.6. Схема cдобавочным сопротивлением

Для увеличения предела измерения вольтметра применяется добавочное сопротивление, которое включается последовательно с вольтметром (рис. 1.6).

Падение напряжения Uна участке АВ равно сумме падений напряжений на вольтметреи на добавочном сопротивлении . По закону Ома

. (1.17)

Из формулы (1.17) находим

(1.18)

Отсюда с учётом, что из выражения (1.18), получаем

, (1.19)

где величина называется множителем добавочного сопротивления, которая показывает во сколько раз измеряемое напряжение больше падения напряжения на вольтметре. В соответствии с формулой (1.19) для вычисления добавочного сопротивления необходимо задать множитель добавочного сопротивления и знать внутреннее сопротивление вольтметра.