Цена деления и чувствительность электроизмерительного прибора
Ценой деленияэлектроизмерительного прибораСназывается значение измеряемой величины, вызывающее отклонение стрелки прибора на одно деление шкалы. В общем случае цена деления зависит от используемого диапазона шкалы прибора (dХ) и числа делений в этом диапазоне (dN):
C
=
,
(1)
а для равномерной шкалы прибора
C
=
,
(2)
где Хmaх- предел измерений (максимальное значение величины, измеряемое прибором);Nш - число делений шкалы.
Прежде чем приступить к каким-либо измерениям электроизмерительным прибором, нужно выбрать и установить пределизмерений и рассчитать цену одного деления шкалы данного прибора.
Например,выбран и установлен на вольтметре предел измерения напряжения3 В,максимальное количество делений на шкале30, т.е.Х = 3 В, = 30.ТогдаС = 3 / 30 = 0,1В/дел.
Чувствительностью электроизмерительного прибора называется число делений, приходящихся на единицу измеряемой величины. Это есть величина, обратная цене деления прибора. Для неравномерной шкалы
S
=
,(3)
для равномерной шкалы S = Nш / Xmax. Размерность [S] = [C-1] = дел/В.
Чем больше чувствительность, тем точнее прибор. Простейшие приборы имеют неизменную цену деления. Более удобны в работе многопредельные приборы, цена деления которых может меняться, например, ампервольтметры или тестеры, предназначенные для измерения нескольких электрических величин (тока, напряжения и сопротивления) на нескольких пределах измерения, т.е. с разной ценой деления.
Погрешности электроизмерительных приборов
Измеряя какую-либо физическую величину с помощью прибора, мы неизбежно допускаем погрешность. Одна из причин погрешности измерения - недостатки самого прибора (трение, разбаланс и т.д.). Поэтому все электроизмерительные приборы снабжены указаниями о вносимых ими погрешностях измерения.
Абсолютная погрешность Xесть разность между измереннымХи неизвестным действительным значениемХист измеряемой величины.
Относительная погрешность Е - отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выраженное в процентах:
E
=
.(4)
Так как величина Хнеизвестна, то практически относительная погрешность определяется по формуле
E
=
.(5)
У стрелочных электроизмерительных приборов абсолютная погрешность обычно постоянна вдоль шкалы, следовательно, относительная погрешность наибольшая в начале шкалы и наименьшая в конце. Поэтому рекомендуется так выбирать пределы измерения прибора, чтобы отсчитывать показания во второй половине шкалы, ближе к ее концу.
Поскольку относительная погрешность электроизмерительного прибора - переменная величина, она не может применяться в качестве характеристики точности прибора. Для характеристики точности стрелочных приборов вводят приведенную погрешность.
Приведенная погрешностьЕпр - отношение абсолютной погрешности измерения к пределу измеренияХmах,выраженное в процентах:
E
=
.
(6)
Например,если абсолютная погрешность амперметраX
=
0,1 А, а предел измерения этого
амперметраХmах
= 10 А, тоЕпр
=
100%
= 1%.
По величине приведенной погрешности все электроизмерительные приборы относят к определённому классу точности. Существует восемь классов точности электроизмерительных приборов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Показатель класса точности определяет приведенную погрешность прибора в процентах. Так, амперметр класса точности 1,5 с пределом измерения5 Аимеет в любом месте шкалы абсолютную погрешность
X = 0,015 5 = 0,075 А.
Класс точности прибора указывается на шкале. Некоторые другие условные обозначения на шкалах приборов:
|
—
1,5
|
Прибор магнитоэлектрической системы. Прибор электромагнитной системы. Прибор постоянного тока. Прибор переменного тока. Рабочее положение шкалы – горизонтальное. Рабочее положение шкалы – вертикальное. Класс точности прибора. Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением 2 кВ. |
