Точность измерительных приборов

Качество измерительного прибора характеризуется его точностью, которая оценивается погрешностью измерения.

Из рассмотрения вышеизложенного вытекает, что безукоризненно точное измерение электрических величин технически невозможно, т. е. истинное значение измеряемой величины не может быть установлено с помощью измерительного прибора. Поэтому за истинное значение принимают действительное значение измеряемой величины.

Разность между значением величины, измеренной с помощью рабочего прибора а, и истинным ее значением а называегся абсолютной погрешностью измерения:

Чем меньше абсолютная погрешность в сравнении с измеряемой величиной, тем выше качество измерения. Для характеристики качества измерения вводится относительная погрешность измерения:

Так как величины аи а_х мало отличаются друг от друга, то часто вместо а подставляют величину а" полученную непосредственно из опыта. На значение абсолютной погрешности измерения влияют главным образом погрешность отсчета показаний, несовершенство методов измерения и погрешность самих приборов.

Погрешности электроизмерительных приборов подразделяются на основные и дополнительные. Основные погрешности характеризуют качество самого прибора, дополнительные погрешности обусловлены отклонением условий эксплуатации от нормальных. Отношение наибольшего значения основной абсолютной погрешности к верхнему пределу измерения прибора определяет качество самого прибора. Это отношение называется приведенной погрешностью. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах, и по значению приведенной погрешности все приборы подразделяются на 8 классов точности: 0.05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы, имеющие приведенную погрешность более 4%, считаются внеклассными (это щитовые и учебные приборы). Однако класс точности прибора не определяет точность самого измерения. Для доказательства этого положения в случае, когда абсолютная погрешность не зависит от а, умножим и разделим выражение относительной погрешности на верхний предел измерения а_м:

_ Aa.

где Уприв^— •.

«н Относительная погрешность измерения больше класса точности прибора во столько раз, во сколько раз верхний предел измерения больше значения измеряемой величины. Поэтому измерения электрических величин рекомендуется проводить во второй половине шкалы прибора. При этом погрешность измерения не превосходит удвоенного значения приведенной погрешности. Измерения во второй половине шкалы возможны только при правильном подборе приборов по верхнему значению измеряемой величины.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой А: А = -Да, откуда а = а_х + А, т. е. поправка есть та величина, которую следует алгебраически прибавить к показаниям прибора, чтобы получить действительное значение измеряемой величины. Значение соответствующих поправок позволяет повысить точность измерения рабочим прибором. Поправки к оцифрованным делениям шкалы находятся путем поверки рабочего прибора (сравнением показаний рабочего и образцового приборов).

1 IV [/VJblUIUIUI'l II 1 * in

строится график поправок, который позволяет найти поправку к каждому значению измеряемой величины. График поправок к прибору снимают при движении стрелки справа налево (ход назад) и слева направо (ход вперед). Как видно из рисунка 4.2.1, эти кривые не совпадают, что объясняется изме;

Рис. 4.2.1.

По ПРЯЛ/ ПКТЯТЯМ ИЯМРПРНИЯ

нением направления действия момента сил трения относительно вращающего момента. Поэтому результаты измерений необходимо усреднить, что и показано на рисунке 4.2.1.