2015-05-30
13196
Погрешность измерительных приборов вносит, как уже было сказано, неизбежную ошибку, которую нельзя устранить с помощью поправок. Эта погрешность измеряемой величины уже «заложена» при изготовлении прибора и поэтому может быть оценена до начала измерений.
Так, погрешность штангенциркулей, микрометров и некоторых других измерительных инструментов иногда наносят на самом приборе или указывают в прилагаемом к ним паспорте. Например, у штангенциркулей погрешность 0,1мм (с нониусом в 10 делений) и 0,05 мм (с нониусом в 20 делений). Предельная погрешность микрометров - 0,01мм.
Жидкостные термометры измеряют температуру с точностью до цены деления шкалы.
На измерительных приборах, имеющих шкалы измерения (стрелочные, зайчиковые и т.д.) обычно указывается класс точности прибора g. В этом случае цена деления и пределы измерения шкалы согласована с классом точности прибора. Если на приборе указано, предположим, число 0,5 (g = 0,5), то это означает, что показания прибора правильны с точностью до 0,5 % от всей действующей шкалы прибора. При этом абсолютная приборная ошибка измерения d xпр будет одинакова по всей шкале прибора:
|
|
|
d xпр = xmax × g/100 = xmax × 0,5 / 100, (4)
где xmax – предельное значение шкалы прибора, если нулевая отметка находится на краю шкалы, или xmax равно сумме конечных значений шкалы прибора по обе стороны от нуля, если нулевая отметка находится где-то в середине шкалы прибора. (Иногда число, определяющее класс точности прибора, обведено кружочком – тогда это число определяет приборную относительную ошибку g пр, выраженную в процентах).
Обычно, электроизмерительные приборы характеризуются классом точности g от 0,05 до 4,0.
| Рис.2 |
D V =50× 2,0/100 = 1,0 мВ.
Если же у измерительного прибора нет паспорта и не указан класс точности, то погрешность можно принять равной половине цены деления шкалы. Например, предельная погрешность металлических линеек при измерении длины равна 0,5 мм, для пластмассовых линеек допускается погрешность до 1 мм.
В некоторых приборах стрелка перемещается не плавно, а “скачками” (например, как у ручного секундомера). В этом случае погрешность прибора принимается равной величине “скачка” (цене деления шкалы).
Так как обычно приборная абсолютная ошибка одинакова по всей шкале прибора, то для снижения относительной ошибки рекомендуется проводить измерения на том приборе (или для многопредельных приборов – на том пределе измерения), максимальное значение шкалы которого не на много превышает значение измеряемой величины. Конечно, эта рекомендация относится к приборам и шкалам одного класса точности.
|
|
|
Приборные погрешности d xпр,как и сами значения x измеряемых с помощью приборов величин, должны быть округлены и правильно записаны. Приборные абсолютная d xпр и относительная e пр ошибки округляются с точностью до двух значащих цифр, если первая значащая цифра равна 1, и до одной значащей цифры, если она больше единицы. Значащими цифрами называют все цифры числа, кроме тех нулей, с которых начинается число. Например, у числа 0, 0127 три значащих цифры: 1,2 и 7. Нули, стоящие в середине и в конце числа, являются значащими. Например, после округления числа 2, 398 до сотых получим 2,40. Здесь все цифры значащие.
Последняя из оставляемых цифр увеличивается на 1, если следующая за ней первая отбрасываемая цифра больше или равна 5. Если же первая отбрасываемая цифра меньше 5, то последняя из оставляемых цифр не изменяется. Сами же значения измеряемой величины x округляются до того же порядка величины, что и значения абсолютной погрешности d xпр, если x и d xпр при этом выражены в одинаковых единицах измерения.
Так, если полученные при вычислении значения приборных погрешностей составляют, например, в одном случае: 1,255 мм, а в другом случае: 2, 455 мм, то, округляя их, в первом случае следует записать: d xпр = 1,3 мм, а во втором –d xпр = 2 мм. В том случае когда результат измерения составил, скажем, x = 40,7 мм, правильной будет запись:
в первом случае x = (40,7 ± 1,3) мм,
во втором случае x = (41± 2) мм.
