- •Правила округления результата измерений
- •Значения температуры окружающего воздуха для рабочих условий приборов
- •Предельная дополнительная погрешность приборов на каждые 10с превышения температуры окружающего воздуха относительно нормальной
- •Предельная дополнительная погрешность приборов от действия внешнего магнитного поля
- •8.2. Контрольные вопросы
- •8.3. Самостоятельная работа студентов по теме лекции №8
- •5.4. Литература к лекции 8
Значения температуры окружающего воздуха для рабочих условий приборов
Таблица 8.1
Влияющая величина |
Значение влияющей величины для СИ группы эксплуатации |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Температура окружающей среды, С |
10…25 |
10…35 |
5…40 |
-10…+40 |
-30…+50 |
-30…+50 |
-30…+70 |
Предельная дополнительная погрешность приборов на каждые 10с превышения температуры окружающего воздуха относительно нормальной
Таблица 8.1
Класс точности |
Дополнительная погрешность, %, для группы |
||
2-4 |
5 |
6,7 |
|
0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0 |
0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0 |
- - 0,15 0,4 0,8 1,2 2,0 3,0 |
- - 0,15 0,3 0,5 0,8 1,2 2,0 |
Предельная дополнительная погрешность приборов от действия внешнего магнитного поля
Таблица 8.1
Вид прибора |
Дополнительная погрешность, %, для приборов класса точности |
|
0,05; 0,1; 0,2 |
0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 |
|
Магнитоэлектрический с астатическим измерительным механизмом или с магнитным экраном
Ферродинамический
Прочие |
0,75
1,5
3 |
1,5
3,0
6 |
Если измерения осуществляют при отклонении от нормальных условий эксплуатации и кроме допустимых границ погрешности средства измерения известны также и границы дополнительных. Дополнительные погрешности, обусловленные различными физическими факторами считают случайными, независимыми и распределенными симметрично в границах i. Суммарная погрешность
(8.11 )
где к - коэффициент при доверительной вероятности Р=0,95 равный 1,1 а при Р=0.9 равный 0,95.
Суммарная погрешность одноразового измерения в относительной форме
(8.12 )
где i - составляющие суммарной погрешности способа измерение (основная, дополнительная). Если известен класс точности средства измерения, то предельные значения основной и дополнительной составляющей погрешности измерения можно определить для каждой из 4-х групп этих приборов (п.1.1.3).
ПРИМЕР 5. . Записать результат измерения напряжения магнитоэлектрическим вольтметром класса точности 1,5 группы 2 с пределом шкалы 400 В, если показание прибора 250 В, температура окружающего воздуха +35С, отклонение положения прибора от обозначенного на шкале 10, напряженность внешнего магнитного поля 400 А/м. Сопротивление цепи, к которому подключен вольтметр, составляет 500 Ом, сопротивление вольтметра - 20 кОм.
Решение:
-
Относительная методическая погрешность, вызванная потреблением мощности вольтметром согласно (8.5):
-
Найдем абсолютную методическую погрешность UMU и поправку UMU:
UMU = -UMU =6 В.
-
Исключим методическую погрешность из результата измерения , используя формулу (8.3)
U1 = U + UMU =250 + 6 = 256 В
4 . Суммарная погрешность измерения напряжения вольтметром содержит основную аппаратную составляющую АО, дополнительные погрешности от влияния изменения температуры, наклона прибора , влияния внешнего магнитного поля Н. Наибольшая суммарная погрешность
-
Выбрав надежную вероятность P=0,90, получим значения коэффициента К=0,95.
-
О сновную аппаратную погрешность АО определим на основании класса точности прибора (1,5):
-
Дополнительную температурную погрешность из-за отклонения температуры окружающей среды от нормальной определим по данным Табл.2. Поскольку по условию задачи температура равна 35С, то есть отличается от нормальной на 10С ( Н=(205)С ), граница дополнительной погрешности не превышает для приборов группы 2 основной погрешности, то есть
=М = 1,5 %.
8. Поскольку по нормам дополнительная погрешность от наклона прибора на каждые 5 не должна превышать граничную основную погрешность, то по условию задачи
=2М =2 ( 1,5) %= 3%.
9. Дополнительная погрешность от влияния внешнего магнитного поля с напряженностью 400 А/м будет составлять согласно с данными Таблицы .3 для магнитоэлектрического вольтметра класса 1,5
Н = 1,5 %.
1 0. Суммарная погрешность измерения напряжения
1 1. Абсолютная суммарная погрешность измерения напряжения
12. Окончательно запишем результат измерения напряжения:
Uo = U1 - U1 =(25611) В.
Если окажется, что погрешность одноразового измерения превышает допустимую по условиям эксперимента, то применяют более точные средства измерения, или выполняют прямые измерения с многократными наблюдениями.