Погрешности прямых измерений

Прямое измерение — это изме­рение, при котором искомое значение физической величины опреде­ляют непосредственно по индикатору прибора. Часто под прямым понимают такое измерение, при котором промежуточное преобразо­вание не производится. Примером прямых измерений может служить измерение фазового сдвига и напряжения известными приборами (фазометрами и вольтметрами).

Рассмотрим основную систематическую погреш­ность, для количественной оценки которой при прямых измерениях пользуются понятиями и формулами, выражающими абсолютную, действительную и приведенную относительные погрешности изме­рения.

Абсолютная погрешность измерения — это отклонение резуль­тата измерения (показание рабочего прибора А) от истинного значе­ния (показание образцового прибора А _И ), взятое по модулю:

= | А _И - А |

Истинное значение измеряемой величины неизвестно, поэтому вместо него используют так называемое действительное значение — значение измеряемой величины, найденное экспериментальным путем с помощью образцового прибора. На практике значение погрешности измерения можно оценить только приближенно.

Абсолютная погрешность, характеризуя значение полученной по­грешности, не определяет качество проведенного измерения. Поэтому используют действительную относительную погрешность измерения.

Действительная относительная погрешность измерения — отношение абсолютной погрешности измерения к показанию рабочего прибора, выраженное в процентах:

Действительная относительная погрешность измерения связана обратной зависимостью с точностью измерения v, при этом высокой точности измерения соответствует малая погрешность:

Приведенная относительная погрешность — это отношение наибольшей абсолютной погрешности _mах к некоторому нормирую­щему (номинальному) значению А _н, выраженное в процентах:

Номинальное значение А_н определяется по формуле: А_н =Аmax-Аmin, где Аmax – верхний предел шкалы, Аmin - нижний предел шкалы.

Рис. График зависимости погрешностей и от показания измерительного прибора.

Из графика зависимости = f(A) следует важный вывод, имеющий практическое значение: действительная относительная по­грешность измерения максимальна в 1-й четверти шкалы аналогового прибора и минимальна в 4-й. Следовательно, для получения наимень­шей погрешности измерения необходимо использовать 4-ю (в крайнем случае 3-ю) четверть шкалы.

Из графика зависимости = f(A) следует, что приведенная отно­сительная погрешность не зависит от показания аналогового прибора, поэтому величина положена в основу класса точности электромеха­нических приборов.

Электромеханические приборы делятся на девять классов точно­сти:

Класс точности всегда указывается на лицевой панели (цифрой без знака "процент») и является сравнительной характеристикой различ­ных электромеханических приборов.