2. Погрешности электроизмерительных приборов

2.1. Абсолютная погрешность. Относительная погрешность.

Важнейшей характеристикой электроизмерительного прибора является его погрешность. В качестве действительного значения измеряемой величины принимается величина, измеренная образцовым прибором. Модуль разности между средним значением измеряемой величины ά0 и показанием прибора ά, которым определяется искомая величина, называется абсолютной погрешностью данного измерения

Точность измерения обычно характеризуются относительной погрешностью ε (или δ), которая представляет собой отношение абсолютной максимальной погрешности к действительному значению измеряемой величины.

Если прибор имеет двухстороннюю шкалу, то άmax определяется как (ά1+ά2)/2, где ά1 и ά2 – значения максимального предела измерений слева и справа от нуля. Для приборов с безнулевой шкалой , где ά2 – конечное значение рабочей части шкалы.

Необходимость введения приведенной ошибки объясняется тем, что даже при постоянстве абсолютной погрешности по всей шкале прибора относительная погрешность не остается постоянной.

Рассмотрим пример. Прибор, предназначенный для измерения постоянного тока до 200 мА. Максимальная абсолютная погрешность прибора I=±3 мА. Причем эта погрешность условно принимается постоянной для каждой точки шкалы прибора. Относительная же погрешность прибора изменяется, например:

при измерении тока величиной 50 мА :

при измерении тока величиной 100 мА :

при измерении тока величиной 200 мА :

то есть наибольшая относительная погрешность в первой части шкалы прибора.

Измерения рекомендуется проводить в третьей части шкалы прибора, то есть там, где относительная ошибка наименьшая.

2.2. Класс точности прибора

Приведенная погрешность, выраженная в процентах, называется классом точности прибора:

Класс точности указывается на шкале прибора. В настоящее время электроизмерительным приборам в соответствии со стандартом присвоено девять классов точности: 0,01; 0,02; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Приборы классов точности от 0,01 до 0,5 включительно называются прецизионными и используются для точных лабораторных исследований. Приборы классов точности от 1,0 до 4,0 включительно – технические; выше 4,0 – внеклассовые.

2.3. Чувствительность электроизмерительного прибора и цена деления

Важной характеристикой электроизмерительного прибора является чувствительность, которая характеризуется способностью прибора реагировать на изменение измеряемой величины. Оценивается она отношением изменения положения указателя на шкале к изменению измеряемой величины, вызвавшему это перемещение:

где β - угловое или линейное перемещение указателя измерения; ά - измеряемая величина.

Если шкала прибора равномерная, чувствительность будет постоянной (S=const). Если шкала неравномерная, чувствительность определяется для каждой точки шкалы

Величина, обратная чувствительности прибора, называется постоянной прибора

Порог чувствительности – такое изменение измеряемой величины, которое вызывает наименьшее изменение его показаний.

Для определения цены деления прибора необходимо величину предела измерений разделить на количество делений на шкале.

По сути дела это величина обратная чувствительности.