Багатограничні прилади

Дуже часто електровимірювальні прилади в процесі заводського виробництва забеспечуються відповідним набором шунтів або додаткових опорів, що інколи розміщуються в самому корпусі приладу, складаючи частину його електричної схеми.

Вимірювальний прилад, електричну схему якого можна перемкнути для зміни діапазонів вимірюваної величини, називається багатограничним. Існування багатограничних приладів зумовлено тим, що часто треба з достатнім ступенем точності вимірювати електричні величини в досить широких межах.

Багатограничний прилад має вмикатись так, щоб відносна похибка вимірювання була мінімальною, тобто щоб стрілка приладу відхилилась на максимальний кут, але не виходила за межі шкали. Щоб запобігти псуванню приладу, його вмикають на максимальному діапазоні, і після грубого визначення вимірюваної величини переходять на той діапазон, верхня межа якого найближча до значення вимірюваної величини.

Чутливість та ціна поділки електровимірювального приладу визначаються таким чином. Чутливістю S електровимірювального приладу до вимірюваної величини x називається похідна від вимірюваного положення покажчика величини за вимірюваною величиною x: S = dφ / dx. Розмірність чутливості залежить від характеру вимірюваної величини. Наприклад, чутливість приладу до струму вимірюється в поділках на ампер (под./А), до напруги - в поділках на вольт (под. /В).

Величина, обернена чутливості, називається ціною поділки приладу. Вона показує значення електричної величини, що викликає відхилення на одну поділку.

Похибки приладів

Кожен вимірювальний прилад характеризується тими похибками, що він допускає. Величина, вимірювана взірцевим приладом, приймається за дійсне (істинне) значення. Абсолютною похибкою називається величина, що дорівнює різниці між показанням приладу x^/ і істинним значенням вимірюваної величини х.

Δx_i = x^/ - x.

Точність вимірювань характеризується відносною похибкою ε₁

ε₁ = Δx / x^/ .

Іншою важливою характеристикою точності електоровимірювальних приладів є так звана приведена похибка ε₂, тобто відношення абсолютної похибки до граничного значення вимірюваної величини x^//- найбільшого значення, яке можливо виміряти по шкалі приладу

ε₂ = Δx / x^//.

Для приладу з нулем по середині шкали приведена похибка визначається як відношення абсолютної похибки Δx до суми верхньої і нижньої межі вимірювання. Приведена похибка приладів вводиться тому, що відносна похибка приладів не залишається сталою.

Приведена похибка приладів пов’язана з точністю електровимірювальних приладів. Згідно з ГОСТ за ступенями точності вимірювань електровимірювальні прилади поділяються на декілька класів: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2; 4. Показник класу η визначає приведену похибку вимірювань у відсотках. Отже, абсолютна похибка визначається так:

Δx = x^//η

Наприклад, міліамперметр класу 0,5 зі шкалою у 150 mA дає в будь-якому місці шкали абсолютну похибку

ΔI = 150,0 * 0,005 = 0,725 mA

Прилади класів 0,1, 0,2, 0,5 застосовують для точних вимірювань і називають лабораторними. В техніці застосовують прилади класів 1, 1,5, 2,5 і 4. Клас приладу звичайно вказується на його шкалі.

Точність і чутливість приладу не взаємопов’язані. Бувають прилади високої чутливості, але малої точності, і навпаки.