Погрешности электроизмерительных приборов

Кроме погрешностей, связанных с неточностью снятия показаний, любой электроизмерительный прибор дает погрешность, обусловленную конструкцией прибора. Погрешности электроизмерительных приборов можно определить, зная класс точности - К, который указывается на шкале прибора.

Класс точности характеризует точность измерения прибора.

Показатель класса точности К - это приведенная погрешность измерения прибора в процентах:

,

где - предел измерения прибора, по току или напряжению,

- абсолютная погрешность измерения на этом пределе.

Тогда абсолютная погрешность измерения определяется согласно формуле:

.

Она постоянна при измерениях на одном и том же пределе. Отсюда следует, что если прибор имеет несколько пределов измерения, то для увеличения точности измерения следует использовать наименьший допустимый предел. Когда измеряемая величина близка к пределу измерения (стрелка прибора отклонилась больше 50% шкалы), тогда относительная ошибка снижается до величины, соответствующий классу точности прибора и поэтому, как правило, не рассчитывается, а берется равной показателю класса.

Относительная погрешность физического измерения определяется по формуле:

где G - величина измеренного тока или напряжения. Таким образом, чем больше измеряемое значение G, тем выше точность измерений.

Найдем погрешности измерений, приведенных в предыдущем примере.

Класс точности вольтметра М45МОМЗ К=1%.

1. Для предела 30 В, = =30В,

Тогда . Следовательно; измеренное напряжение

=(5,8± 0,3)В, т. е. 5,5B<U<6,1B. Относительная погрешность в %

2. Для предела 15В, = =15В. , =(5,6± 0,15)В, 5,43B<U<5,75B, .

3. Для предела 7.5В, = =7,5В. , =(5,55± 0,075)В, 5,475B<U<5,62575B, .

Из примера видно, что для получения наиболее точного измерения с наименьшей погрешностью необходимо выбрать минимальный предел измерения, на котором можно еще измерить данную величину. Это же видно и из вычислений, проведенных выше.

Замечания. В приведенном выше примере напряжение, измеренное более точным вольтметром, оказалось равным (5.5±0.01)В. Обратите внимание на несоответствие абсолютной погрешности прибора и цены деления. Например на пределе 7.5В цена деления прибора С=0.1 В/дел, погрешность . Для других приборов это соотношение может быть иным, например, С=0.2В/дел., . Поэтому при снятии показаний с приборов нередко требуется определить отклонение стрелки с точностью до десятых долей деления. Так, в последнем примере показания следует снимать с точностью U/C=0.06/0.2=0.3 дел. Иначе будут внесены дополнительные погрешности.