Класифікація вимірювальних приладів. Похибки при вимірюванні (31.03.22)

 

Робота електровимірювальних приладів полягає в переміщенні їх рухомої частини, спричинюваному механічними зусиллями, що виникають у приладі внаслідок одного з проявів електричного струму (теплового, магнітного, індукційного, електродинамічного та ін.). Усі електровимірювальні прилади класифікуються за такими ознаками: родом вимірювальної величини; родом струму; ступенем точності;принципом дії (система приладу); способом оцінки вимірювальної величини.

За родом вимірювальної величини класифікація електровимірювальних приладів така:

Рід вимірювальної величини Найменування приладу

Струм Амперметр

Напруга Вольтметр

Електрична потужність Ватметр, кіловатметр

Електрична енергія Лічильник кіловат-годин

Опір Омметр

Зсув фаз Фазометр

Частота Частотомір

 

Таблиця 6.1 Умовні позначення електровимірювальних приладів

 

За родом струму електровимірювальні прилади поділяються на три групи: 1) прилади, що вимірюють тільки постійний струм; 2) прилади, які вимірюють тільки змінний струм; 3) прилади, що вимірюють як постійний так і змінний струм.

За ступенем точності електровимірювальні прилади охоплюють такі класи: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, 5,0.

Ці дані стосуються основної зведеної похибки приладів.

Дія електровимірювальних приладів ґрунтується на використанні таких систем: магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної, індукційної, теплової, вібраційної, термоелектричної, детекторної, електронної, електростатичної, електролітичної, фотоелектричної. Найбільш поширеними є перші чотири системи.

За способом оцінки вимірювальної величини електровимірювальні прилади поділяються на прилади безпосередньої оцінки та прилади порівняння. Перші показують числове значення вимірювальної величини, а другі порівнюють вимірювану величину з відповідною мірою. Наприклад, вимірювальний міст порівнює вимірювальний опір з певним відомим опором, змонтованим в ньому.

Шкали електричних приладів градуюються – деякі мітки позначаються цифрами. Різниця значень вимірюваної величини між двома сусідніми мітками шкали називається ціною поділки. Якщо  і  − числові позначки вимірювальні величини; n – число поділок (міток) між ними, то ціна поділки буде:

 

 (1.1)

 

Чутливість приладу − це  . При одноразовому вимірювані за абсолютну похибку приймається половина ціни поділки електричного приладу. Зведена похибка електричного приладу дорівнює відношенню абсолютної похибки до нормуючого значення  :

 

 (1.2)

 

Нормуюче значення – це умовне значення, яке може в приладах з односторонньою шкалою дорівнювати верхній межі вимірювань, а з двосторонньою – повному діапазону вимірювань (по обидві сторони від нуля). Клас точності приладу (γ к.п.) визначає найбільш допустиму зведену похибку в робочій частині шкали. Прилади поділяються за ступенем точності на 8 класів: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. За класом точності і найбільшим показником шкали приладу визначається абсолютна похибка вимірювання у будь-якому місці шкали.