Предельная дополнительная погрешность приборов от действия внешнего магнитного поля

Предельная дополнительная погрешность приборов на каждые 10°С превышения температуры окружающего воздуха относительно нормальной

Значения температуры окружающего воздуха для рабочих условий приборов

Таблица 8.1

Влияющая величина	Значение влияющей величины для СИ группы эксплуатации
Темпера­тура окру­жающей среды, °С	10…25	10…35	5…40	-10…+40	-30…+50	-30…+50	-30…+70

Таблица 8.1

Класс точности	Дополнительная погрешность, %, для группы
2-4		6,7
0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0	0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0	- - 0,15 0,4 0,8 1,2 2,0 3,0	- - 0,15 0,3 0,5 0,8 1,2 2,0

Таблица 8.1

Вид прибора	Дополнительная погрешность, %, для приборов класса точности
0,05; 0,1; 0,2	0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0
Магнитоэлектрический с астатическим измерительным механизмом или с магнитным экраном Ферродинамический Прочие	0,75 1,5	1,5 3,0

Если измерения осуществляют при отклонении от нормальных условий эксплуатации и кроме допустимых границ погрешности средства измерения известны также и границы дополнительных. Дополнительные погрешности, обусловленные различными физическими факторами считают случайными, независимыми и распределенными симметрично в границах ±D_i. Суммарная погрешность

(8.11)

где к - коэффициент при доверительной вероятности Р=0,95 равный 1,1 а при Р=0.9 равный 0,95.

Суммарная погрешность одноразового измерения в относительной форме

(8.12)

где d_i - составляющие суммарной погрешности способа измерение (основная, дополни­тельная). Если известен класс точности средства измерения, то предельные значения основной и дополнительной составляющей погрешности измерения можно определить для каждой из 4-х групп этих приборов (п.1.1.3).

ПРИМЕР 5.. Записать результат измерения напряжения магнитоэлектрическим вольтметром класса точности 1,5 группы 2 с пределом шкалы 400 В, если показание прибора 250 В, температура окружающего воздуха +35°С, отклонение положения прибора от обозначенного на шкале 10°, напряженность внешнего магнитного поля 400 А/м. Сопротивление цепи, к которому подключен вольтметр, составляет 500 Ом, сопротивление вольтметра - 20 кОм.

Решение:

1. Относительная методическая погрешность, вызванная потреблением мощности вольтметром согласно (8.5):

2. Найдем абсолютную методическую погрешность DU_MU и поправку ÑU_MU:

ÑU_MU = - DU_MU =6 В.

3. Исключим методическую погрешность из результата измерения, используя формулу (8.3)

U₁ = U + ÑU_MU = 250 + 6 = 256 В

4. Суммарная погрешность измерения напряжения вольтметром содержит основную аппаратную составляющую d_АО, дополнительные погрешности от влияния изменения температуры, наклона прибора d_a, влияния внешнего магнитного поля d_Н. Наибольшая суммарная погрешность

5. Выбрав надежную вероятность P =0,90, получим значения коэффициента К=0,95.

6.

Основную аппаратную погрешность d_АО определим на основании класса точности прибора (1,5):

7. Дополнительную температурную погрешность из-за отклонения температуры окружающей среды от нормальной определим по данным Табл.2. Поскольку по условию задачи температура равна 35°С, то есть отличается от нормальной на 10°С (Q _Н=(20±5)°С), граница дополнительной погрешности не превышает для приборов группы 2 основной погрешности, то есть

d_Q =g_М = ± 1,5 %.

8. Поскольку по нормам дополнительная погрешность от наклона прибора на каждые 5° не должна превышать граничную основную погрешность, то по условию задачи

d_Q =2g_М =2 (± 1,5) %= ±3%.

9. Дополнительная погрешность от влияния внешнего магнитного поля с напряженностью 400 А/м будет составлять согласно с данными Таблицы.3 для магнитоэлектрического вольтметра класса 1,5

d_Н = ± 1,5 %.

10. Суммарная погрешность измерения напряжения

11. Абсолютная суммарная погрешность измерения напряжения

12. Окончательно запишем результат измерения напряжения:

Uo = U1 - DU1 =(256±11) В.

Если окажется, что погрешность одноразового измерения превышает допустимую по условиям эксперимента, то применяют более точные средства измерения, или выполняют прямые измерения с многократными наблюдениями.