Основные характеристики электроизмерительных приборов
Задание для группы №2
Дата: 13.04.20 – 17.04.20
Урок №27,28
Тема: Общие сведения об электрических устройствах. Виды и методы электрических измерений. Погрешности измерений.
Электрическая энергия широко используется в производстве и в
быту, так как она хорошо транспортируется (передается на расстояние),
легко преобразуется в другие виды энергии.
Преобразование электрической энергии происходит в электрических
устройствах, которые могут быть объединены по виду преобразованной
энергии. Наиболее широкое применение находят следующие электротехнические устройства:
преобразователи электрической энергии в электрическую
(трансформаторы, преобразователи, выпрямители, регуляторы напряжения и тока и т.д.);
устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую
(нагреватели, дуговые электрические печи, аппараты электрической
сварки, индукционные печи и т.д.);
устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую
(электрические двигатели, электрические аппараты, электроизмерительные приборы, электроинструменты и т.д.);
устройства, преобразующие электрическую энергию в световую
(лампы накаливания, люминесцентные лампы, прожекторы и другие виды осветительной аппаратуры).
Существуют также устройства, позволяющие преобразовывать
электрическую энергию в звуковую, химическую и другие виды энергии.
Перечисленные устройства используют в различных технологических
|
|
|
процессах, в современных информационных системах, в научных
исследованиях.
Виды и методы электрических измерений
Трудно найти область современного производства, где бы не
осуществлялись измерения.
Измерение — определение значений физических величин опытным
путем с помощью специальных технических средств. Устройства,
позволяющие проводить измерения, называются средствами измерения.
Особая роль принадлежит электроизмерительной технике, которая
позволяет наиболее просто осуществить процесс измерения.
Измерения в зависимости от способа получения результата
подразделяются на прямые и косвенные. Прямыми называют такие
измерения, при которых искомое значение находится непосредственно по показанию приборов (измерение тока амперметром, напряжения
— вольтметром, электроэнергии — счетчиком). При косвенных измерениях результат определяют по формуле, включающей в себя величины, значения которых найдены с помощью прямых измерений (измерение электрического сопротивления с помощью вольтметра и амперметра — сначала измеряют напряжение и ток, а затем по закону Ома вычисляют сопротивление).
|
|
|
Существуют два основных метода электрических измерений:
непосредственной оценки и сравнения.
При методе непосредственной оценки измеряемая величина
определяется по показанию прибора. Шкала прибора градуируется в
соответствующих единицах измеряемой величины по эталонному прибору на заводе при изготовлении прибора. В качестве примера можно привести измерения вольтметром, амперметром, фазометром, ваттметром и т.д. Основными преимуществами этого метода являются простота измерений и малые затраты времени.
При методе сравнения измеряемая величина сравнивается с
эталоном, образцовой или рабочей мерой. Точность измерений
значительно выше, но возрастает и сложность измерений.
Погрешности измерений
Из-за несовершенства приборов при всяком измерении появляется
погрешность Δ, которая называется абсолютной. Абсолютная погрешность измерения Δ —разность между измеренным А и действительным АД значениями измеряемой величины. Абсолютная
погрешность имеет размерность измеряемой величины и не позволяет сравнивать метрологические характеристики различных
средств и методов измерений. Поэтому вводят безразмерные формы погрешности —относительную и приведенную.
|
|
|
Относительная погрешность δ —отношение абсолютной
погрешности к истинному (действительному) значению измеряемой
величины. Как правило, ее выражают в процентах d = 
100.
Истинное значение измеряемой величины не известно, поэтому обычно пользуются выражением d 
100.
Величины Δ и δ характеризуют точность измерения. Чтобы оценить
погрешность прибора, вводят приведенную погрешность γ.
Приведенная погрешность γ—отношение абсолютной погрешности
Δ к нормирующему значению Aнорм. Значение Aнорм принято выбирать равным верхнему пределу шкалы прибора, т.е. Aнорм= Amax, отсюда
g = 
100.
Абсолютная погрешность Δ обусловлена систематическими и
случайными погрешностями прибора, а также ошибками лица,
проводящего измерения.
Систематическая погрешность остается постоянной или изменяется
по определенному закону. Она возникает из-за влияния факторов, которые могут быть учтены. К ним относятся, например, температура,
электромагнитные поля, радиация, несовершенство прибора и т.д.
Случайная погрешность возникает по случайному закону в следствие
факторов, которые нельзя учесть. Оценку этой погрешности можно
|
|
|
произвести только при большом количестве измерений, используя
статистические методы.
Различают также погрешности, связанные с эксплуатацией прибора
—основную и дополнительную.
Основная погрешность возникает при нормальных условиях эксплуатации, которые указаны в паспорте.
Дополнительная погрешность возникает при отклонении условий
измерения от нормальных.
Погрешность измерительного средства характеризуют классом точности —значением приведенной погрешности в процентах. Это
значение округляют до одного из следующих чисел, установленных для
электроизмерительных приборов: 4,0; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2;0,1; 0,05.
Класс точности является обобщенной метрологической
характеристикой измерительного средства. Зная класс точности, можно
найти абсолютную и относительную погрешности:
g 
; d=g 
Основные характеристики электроизмерительных приборов
Измерительные приборы должны обладать определенными характеристиками, основными из которых являются: погрешность,
чувствительность, диапазон измерения, потребляемая мощность.
Погрешность прибора, определяется его классом точности.
Чувствительностью S прибора называется отношение приращения
перемещения указателя измерения Δа (например, стрелки
электромеханического прибора) к приращению измеряемой величины
D Х(S = 
). Если шкала прибора равномерная, то S= 
. Величина,
обратная чувствительности, называется ценой деления шкалы прибора
с = 
Диапазон измерения —область значений измеряемой величины X, для которой погрешность прибора укладывается в класс точности.
Потребляемая мощность —мощность, которую потребляет прибор
для выполнения необходимых измерений. Чем меньше потребляемая
мощность, тем выше качество прибора.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 77; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!