1. Похибки вимірювань.

При будь-якому вимірюванні невідворотні відхилення результатів вимірювань від істинного значення вимірюваної величини, обумовлені різними причинами.

Істинні значення – це значення, які ідеальним чином відбивають властивості даного об’єкту.

Похибка вимірювання – це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної величини.

2. Класифікація похибок.

а) за причиною виникнення – інструментальні, методичні, суб’єктивні.

Причиною виникнення інструментальних похибок є недосконалість засобів вимірювання.

б) за способом вираження похибки поділяються на абсолютні, відносні і зведені.

Абсолютна похибка вимірювання

Відносна похибка

.100%

Зведена похибка

.100%

За номінальне значення приймають найбільше значення, яке можна виміряти даним приладом, або на даній межі вимірювання.

Оскільки істинне значення неможливо визначити, то замість нього застосовують дійсне значення. Під дійсним значенням вимірюваної величини розуміють її значення, знайдене дослідним шляхом, і настільки наближене до істинного, що для заданої мети воно може бути використане замість нього.

в) за залежністю від вимірюваної величини абсолютні похибки поділяються на адитивні, які не залежать від вимірюваної величини, і мультиплікативні, які з певною закономірністю залежать від вимірюваної величини.

г) за закономірністю прояву похибки поділяються на систематичні і випадкові. Систематична похибка – це похибка, яка при повторних вимірюваннях однієї і тієї ж величини в однакових умовах залишається незмінною.

д) за умовами вимірювання похибки поділяються на основні та додаткові. Основною похибкою наз. похибка таких вимірювань, які проводяться за нормальних умов. Коли умови виходять за межі нормальних, то внаслідок впливу негативних чинників на процес вимірювання з’являється додаткова похибка.

3. Класи точності засобів вимірювання.

Клас точності – це узагальнена характеристика точності засобів вимірювання, яка визначає межі допустимих основної і додаткової похибки.

Встановлені такі види позначень:

Засоби вимірювання, в яких переважає адитивна складова похибки – десятковим числом. 0,5 Вони характеризуються гранично допустимим значенням зведеної похибки, поданої у відсотках.

Засоби вимірювання, в яких переважає мультиплікативна складова похибки – десятковим числом в кружечку. 0,5 Вони характеризуються гранично допустимим значенням відносної похибки, поданої у відсотках.

Засоби вимірювання, в яких адитивна і мультиплікативна складові похибки рівнозначні – 0,5/0,2. Перше число – це сума гранично допустимих значень відносної мультиплікативної та зведеної адитивної похибки засобу вимірювання. Друге число – зведена адитивна похибка.

δ+γ / γ

4. Метрологічні характеристики засобів вимірювання.

• діапазон вимірювань;

• частотний діапазон;

• ціна поділки шкали;

• чутливість.

Діапазон вимірювань – межі значень вимірюваної величини, для якої нормовані допустимі похибки. Найменше значення, вказане на шкалі, наз. початковим, а найбільше – кінцевим.

В приладах з нерівномірною шкалою діапазон показань не співпадає з діапазоном вимірювань. Для визначення діапазону вимірювань на шкалі ставлять крапки. Якщо найбільше значення діапазону вимірювань і діапазону показань співпадають, то крапка ставиться лише в початковій частині шкали.

Ціна поділки шкали – різниця тих значень величини, які відповідають двом сусіднім позначкам шкали. Щоб визначити ціну поділки шкали, необхідно поділити максимальне значення межі вимірювань на кількість поділок шкали.

Чутливість вимірювального приладу (S) – відношення приросту вихідного сигналу ΔY до приросту вхідного сигналу ΔX

S= ;

2-6 Лекція № 3

Тема: Вимірювання струму.

План:

1. Каталогова класифікація вимірювачів струму.

2. Вимірювання постійного струму.

3. Схема включення амперметра в коло.

4. Розширення границь вимірювання амперметрів.

5. Вимірювання змінного струму.

(6.)Розширення границь вимірювання – вимірювальні трансформатори.

1. Каталогова класифікація вимірювачів струму.

2.Вимірювання постійного струму.

Еталон сили струму – 1Ампер відтворюється за допомогою рівноплечих ваг, до одного кінця «коромисла» яких підвішений рухомий соленоїд, який рухається в середині нерухомого соленоїда, і через обидва пропущений один і той же струм. Сила взаємодії двох соленоїдів врівноважується силою тяжіння гирьки.

Похибка відтворення 1Ампера становить 4 10^-6 А. В якості зразкових засобів вимірювання використовуються калібратори – багатозначні міри, на виході яких відтворюється кілька значень струму із заданою точністю і дискретністю.

Для вимірювання постійних струмів використовують вимірювальні прилади магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної системи.

Принцип дії магнітоелектричної системи – грунтується на взаємодії магнітного поля постійного магніту зі струмами в обмотках рухомої системи.

Обертальний момент: М_об=BIS, де В – магнітна індукція, І – струм в обмотках котушки, S – площа рамки,  - число витків. Врівноважується моментом протидії спіральної котушки. Кут відхилення стрілки

 =

З останньої формули видно, що кут відхилення стрілки пропорційний силі струму в першій степені, тому прилади такої системи мають рівномірну шкалу. До інших переваг таки приладів відносяться:

Стійкість до дії зовнішніх магнітних полів, висока чутливість, невелика потужність споживання.

Недоліки:

Мала стійкість до перенавантажень, складність, відносно велика вартість, можливість застосування лише для вимірювання постійного струму.