Погрешности измерительных приборов. Класс точности

Абсолютная погрешность Δ – это разность между показанием прибора А и действительным значением измеряемой величины Ад, т.е.
Относительная погрешность δ представляет собой отношение абсолютной погрешности Δ к истинному, или действительному, значению измеряемой величины Ад. Обычно относительная погрешность выражается в процентах:
ΔА=±А-Ад
1. По способу выражения погрешности электроизмерительных приборов делятся на абсолютные, относительные и приведенные

Приведенная погрешность γ, выраженная в процентах, есть отношение абсолютной погрешности Δ к нормирующему значению АN :
Нормирующее значение обычно принимают равным верхнему пределу рабочей части шкалы, у которой нулевая отметка находится на краю шкалы.

Пример. Амперметр с верхним пределом измерения 10 А показал значение I=5 А. Действительное значение тока в цепи Iд= 5,12 А. Определить абсолютную, относительную и приведенную погрешности.
Согласно определениям, указанные погрешности выразятся так:
Абсолютная Δ= I-Iд =5-5,12=-0,12 А;

2. По характеру проявления погрешности электроизмерительных приборов делятся на систематические, случайные и промахи.

Систематическая погрешность- это погрешность, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону. Ее значение всегда можно учесть путем введения соответствующих поправок.

Случайная погрешность – это погрешность, изменяющаяся по случайному, заранее не известному закону. Случайные погрешности исключить нельзя, можно только уменьшить их значение в результате многократных измерений.

Промахами называют грубые ошибки, явно искажающие результаты измерений. Появляются они в результате неправильного отсчета или неверной записи показаний прибора, резкого кратковременного изменения условий измерения (скачок напряжения) и других подобных причин. При обработке результатов измерений промахи не учитываются.

3. В зависимости от условий эксплуатации различают основную и дополнительную погрешности электроизмерительных приборов.

Основная погрешность – это погрешность прибора в нормальных условиях эксплуатации, под которыми понимаются определенные параметры: температура окружающей среды 20±5оС; относительная влажность 65±15%; атмосферное давление (750±30)·133 Па; напряжение сети переменного тока 220±10%. Другие специфические условия применения (значение нагрузок, входной и выходной мощности, рабочее положение и др.) указываются в технических описаниях.

Дополнительная погрешность – это погрешность прибора, возникающая при отклонении условий эксплуатации от нормальных. Например: изменение температуры, напряжения и т.д.

Уровень точности средств измерения характеризуется классом точности. Класс точности – это основная приведенная погрешность. Выраженная в процентах. Установлено 8 классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.
Контрольные приборы – 0,05 и 0,1
Лабораторные - 0,2 и 0,5
Технические - 1,0 1,5 2,5
Учебные – 4.

В зависимости от условий эксплуатации приборы подразделяются на 3 эксплуатационные группы: А, Б и В. Они характеризуют температуру окружающей среды, при которой их можно эксплуатировать. Допустимая температура окружающей среды для групп:
А – 0 - +350 С
Б - - 30 - + 400 С
В1- - 40 - + 500 С
В2- - 50 - + 600 С
Принадлежность прибора к группам Б и В указывается на шкале, группа А обычно не указывается.

Погрешности измерения
Измерение любой физической величины сопровождается погрешностями измерения – отклонениями результата измерения от истинного значения измеряемой величины. В числовом отношении погрешности измерения выражаются так же, как и погрешности электроизмерительных приборов – абсолютными ΔА и относительными δА величинами, т.е.
ΔА = Ах- Ад
δА= ΔА·100/Ад
где Ах – результат измерения, Ад – действительное значение измеряемой величины.

Погрешности измерения, возникающие вследствие несовершенства метода измерения, называют методическими. Они являются следствием:
- неточности соотношений, используемых для нахождения измеряемой величины;
- влияния на режим работы объекта измерения подключаемых приборов.

Погрешности измерения, возникающие вследствие ограниченной точности измерительных приборов, называют инструментальными.

Погрешности измерения, возникающие вследствие неправильного отсчета показаний, называют субъективными. Они, как правило, зависят от особенностей органов чувств человека, его тренированности и опыта.