Показание приборов всегда отличаются от действительных значений измеряемой величины. Оценка точности показаний определяется различными видами погрешности.
Абсолютная погрешность ∆А x
Абсолютная погрешность ∆ А х показания прибора равна разности между пока-нием прибора А х и действительным значением измеряемой величины Ад (рис.1-3)
∆А х =А х -Ад (1.1)
Рис.1-3
Основные величины на шкале:
А х - показание прибора; Ад -действительное значение измеряемой величины; ∆ А х -абсолютная погрешность показания прибора; Ан-номинальное значение прибора (край шкалы).
Величина абсолютной погрешности в разных точках шкалы равная, она может быть и положительной, и отрицательной. Чем меньше абсолютная погрешность, тем достовернее результаты измерения.
Относительная погрешность- γ х
Более общей и хорошо сопоставимой характеристикой измерения является относительная погрешность.
Относительная погрешность измерения равна отношению абсолютной погрешности измеряемой величины А х к ее действительному значению Ад, выраженному в процентах (рис.1-3).
γ х =∆Α х /Ад· 100%≈ ∆A х /A x · 100%, (1.2)
так как Ад и А х мало отличаются друг от друга.
Относительная приведенная погрешность-γпр
Погрешность самих приборов характеризуется величиной, называемой относительной приведенной погрешностью γпр.
Относительная приведенная погрешность равна отношению абсолютной погрешности прибора - ∆А х к номинальному значению - Ан (т.е. к наибольшему значению, которое может быть измерено по шкале прибора), выраженному в процентах (рис.1-3).
γпр=∆А х /Ан· 100% = (А х -Ад)/Ан· 100%, (1.3)
где Ад- действительное значение измеряемой величины, отсчитываемое по эталонному прибору; А х -соответствующее ему показание данного прибора.
Номинальное значение Ан многопредельных приборах определяется по максимальному значению шкалы; на которой производится измерение. Например, если амперметр имеет два предела на 1А и 2А, то номинальное значение на первом пределе будет Ан=1А, а на втором Ан=2А.
Класс точности прибора равен максимальному значению приведенной погрешности (1.3).
Согласно ГОСТу электроизмерительные приборы подразделяются на восемь классов точности (табл. 1-3).
Таблица 1-3
| Класс точности прибора | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 |
| Колебание допустимой погрешности | ±0,05% | ±0,1% | ±0,2% | ±0,5% | ±1% | ±1,5% | ±2,5% | ±4% |
Однако класс точности прибора не определяет точность самого измерения. Чтобы доказать это, разделим и умножим выражение (1.2) на Ан, тогда
g х =∆А х /А х ·100· Ан/Ан= (∆А х /Ан·100)· Ан/А х,
согласно (1.3) имеем:
γ х = γпр· Ан/А х.
Полученное выражение показывает, что относительная погрешность измерения γх во столько раз больше класса точности прибора γпр, во сколько раз номинальное значение прибора Ан больше измеряемого значения А х. При измерении электрических величин, близких к номинальному значению прибора (А х»Ан), относительная погрешность измерения g х приближается к классу точности прибора gпр, а при измерении величин, малых по сравнению с номинальным значением прибора Ан, g х может быть во много раз больше класса точности прибора.
Пример. Вольтметром класса 1,0 с номинальным значением U н=250В измеряют напряжение U 1=50В и U 2=200В.
В первом случае погрешность измерения будет:
g1= gпр· U н/ U 1=1,0·250/50=5%
Во втором случае:
γ2= γпр· U н/ U 2=1,0·250/200=1,25%
Поэтому для повышения точности измерения следует пользоваться приборами, у которых измеряемая величина отсчитывалась бы во второй половине шкалы. Это позволяет осуществлять измерения с погрешностью, не превышающей удвоенного значения класса точности прибора.
Перечень оборудования
1.Источник питания 22 В.
2.Автотрансформатор ЛАТР.
3.Ламповые реостаты.
4.Вольтметры.
5.Амперметры.
6.Ваттметры.
