5.2 Основні характеристики електричних вимірювальних приладів

5.2.1 Статична характеристика.

Статична характеристика вимірювального приладу - залежність вихідного сигналу у від вхідного сигналу х у статичному режимі роботи зазначеного приладу.

Статична характеристика в загальному випадку описується нелінійним рівнянням

.

Так, наприклад, для електронних вимірювальних приладів магнітоелектричної системи статичною характеристикою буде рівняння (5.3), у якому вхідним сигналом буде електричний струм , а вихідним - кут повороту котушки :

.

електровимірювального приладу магнітоелектричної системи лінійна.

5.2.2 Похибка.

Абсолютна похибка приладу в даній точці діапазону вимірювання дорівнює

(5.6)

де - показання приладу;

- дійсне значення вимірюваної величини.

Однак у зв'язку з тим, що дійсне значення найчастіше невідомо, на практиці замість нього використовується дійсне значення , у якості якого застосовують або середнє арифметичне значення ряду вимірів, або показання зразкового приладу.

Очевидно, що абсолютна похибка приладу виражається в тих же одиницях, що й вимірювана величина.

Абсолютна похибка приладу не характеризує повною мірою точність виміру, тому при вимірюваннях визначається також відносна похибка - відношення абсолютної погрішності до справжнього (дійсному) значення вимірюваної величини

або у відсотках

Наведена похибка електричного вимірювального приладу дорівнює відношенню абсолютної погрішності до нормального значення, , що приймається рівним верхній границі вимірювання (якщо нульова оцінка перебуває на краю або поза шкалою) або діапазону вимірювання (якщо нульова оцінка перебуває усередині діапазону вимірювань):

або у відсотках

Похибка електровимірювального приладу залежить від умов проведення вимірів. Розрізняють основну й додаткову похибки.

Основна похибка - це похибка, що існує при нормальних умовах, які зазначені в нормативних документах, що регламентують правила випробування й експлуатації електровимірювальних приладів.

Під нормальними умовами, наприклад, можуть розумітися:

• температура навколишнього середовища (+202) °C;

• положення приладу горизонтальне, з відхиленням від горизонтального не перевищуючим 2 °С;

• відносна вологість (65 15) %;

• практична відсутність зовнішніх магнітних і електричних полів;

• частота живильної мережі (50 1) Гц і так далі.

Додаткова похибка виникає при відхиленні умов випробування й експлуатації приладу від нормальних.

Наприклад, наведена похибка електронно-вимірювальних приладів при нормальних умовах не перевищує 1 %. Якщо ж температура навколишнього середовища лежить поза зазначеним у нормальних умовах діапазону, то наведена похибка може перевищувати 1 %.

5.2.3 Клас точності.

Клас точності електронних вимірювальних приладів - узагальнена метрологічна характеристика, обумовлена межами припустимих основної й додаткової похибок.

Клас точності K стрілочних і самописних приладів, як правило, позначається одним числом, рівним максимально припустимому значенню основної наведеної погрішності, вираженої у відсотках:

Електронні вимірювальні прилади діляться на 8 класів точності: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0.

Приклад: Мілівольтметр зі шкалою до 50 мВ має клас точності K=0,5. Визначити максимальну абсолютну похибку електронного вимірювального приладу.

Розв’язок:

З (5.10) треба, що максимальна абсолютна похибка при вимірюваннях у всьому діапазоні дорівнює

5.2.4 Варіація.

Варіація показань електровимірювального приладу - це найбільша різниця його показань при тому самому значенні вимірюваної величини.

Основною причиною варіації є тертя в опорах рухливої частини приладу.

Варіацію визначають, порівнюючи показання електровимірювального приладу, лічені один раз після установки необхідного значення вимірюваної величини підходом знизу (з боку менших значень), а інший раз - підходом зверху (з боку більших значень).

5.2.5 Ціна поділки.

Ціна поділки електровимірювальних приладів чисельно дорівнює зміні вимірюваної величини, що викликає переміщення покажчика (стрілки) на одну поділку.

При рівномірній шкалі ціна поділки дорівнює відношенню межі виміру електровимірювального приладу до числа розподілів шкали n: