Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

Абсолютная погрешность ∆А_х показания прибора равна разности между пока-нием прибора А_хи действительным значением измеряемой величины А_д (рис.1-3)

∆А_х=А_х-А_д (1.1)



Рис.1-3
Основные величины на шкале:

А_х - показание прибора; А_д -действительное значение измеряемой величины; ∆А_х-абсолютная погрешность показания прибора; А_н-номинальное значение прибора (край шкалы).

Величина абсолютной погрешности в разных точках шкалы равная, она может быть и положительной, и отрицательной. Чем меньше абсолютная погрешность, тем достовернее результаты измерения.
Относительная погрешность- γ_х
Более общей и хорошо сопоставимой характеристикой измерения является относительная погрешность.

Относительная погрешность измерения равна отношению абсолютной погрешности измеряемой величины А_х к ее действительному значению А_д, выраженному в процентах (рис.1-3).
γ_х=∆Α_х/А_д· 100%≈ ∆A_х/A_x· 100% , (1.2)
так как А_д и А_хмало отличаются друг от друга.
Относительная приведенная погрешность-γ_пр
Погрешность самих приборов характеризуется величиной, называемой относительной приведенной погрешностью γ_пр.

Относительная приведенная погрешность равна отношению абсолютной погрешности прибора - ∆А_х к номинальному значению - А_н (т.е. к наибольшему значению, которое может быть измерено по шкале прибора), выраженному в процентах (рис.1-3).
γ_пр=∆А_х/А_н· 100% = (А_х-А_д)/А_н· 100% , (1.3)
где А_д- действительное значение измеряемой величины , отсчитываемое по эталонному прибору; А_х-соответствующее ему показание данного прибора.

Номинальное значение А_н многопредельных приборах определяется по максимальному значению шкалы; на которой производится измерение. Например, если амперметр имеет два предела на 1А и 2А , то номинальное значение на первом пределе будет А_н=1А , а на втором А_н=2А.

Класс точности прибора равен максимальному значению приведенной погрешности (1.3).

Согласно ГОСТу электроизмерительные приборы подразделяются на восемь классов точности (табл. 1-3).

---

Таблица 1-3

Класс точности прибора	0,05	0,1	0,2	0,5	1	1,5	2,5	4
Колебание допустимой погрешности	±0,05%	±0,1%	±0,2%	±0,5%	±1%	±1,5%	±2,5%	±4%

Однако класс точности прибора не определяет точность самого измерения. Чтобы доказать это , разделим и умножим выражение (1.2) на А_н , тогда

g_х=∆А_х/А_х·100· А_н/А_н= (∆А_х/А_н·100)· А_н/А_х,
согласно (1.3) имеем:
γ_х= γ_пр· А_н/А_х .
Полученное выражение показывает , что относительная погрешность измерения γ_х во столько раз больше класса точности прибора γ_пр, во сколько раз номинальное значение прибора А_н больше измеряемого значения А_х. При измерении электрических величин, близких к номинальному значению прибора (А_х»А_н), относительная погрешность измерения g_х приближается к классу точности прибора g_пр, а при измерении величин, малых по сравнению с номинальным значением прибора А_н, g_х может быть во много раз больше класса точности прибора.

Пример. Вольтметром класса 1,0 с номинальным значением U_н=250В измеряют напряжение U₁=50В и U₂=200В.

В первом случае погрешность измерения будет:
g₁= g_пр·U_н/U₁=1,0·250/50=5%
Во втором случае:

γ₂= γ_пр·U_н/U₂=1,0·250/200=1,25%
Поэтому для повышения точности измерения следует пользоваться приборами, у которых измеряемая величина отсчитывалась бы во второй половине шкалы. Это позволяет осуществлять измерения с погрешностью, не превышающей удвоенного значения класса точности прибора.
Перечень оборудования
1.Источник питания 22 В.

2.Автотрансформатор ЛАТР.

3.Ламповые реостаты.

4.Вольтметры.

5.Амперметры.

6.Ваттметры.


Методика поверки электроизмерительных приборов
Поверка технических электрических приборов производится путем сравнения их показаний с показаниями эталонных приборов. Поверка состоит из нескольких этапов:

---

1. Внешнего осмотра прибора.

2. Установки стрелки на нулевую отметку шкалы.

3. Выбора эталонного прибора и составления схемы.

4. Сборка схемы и проведения поверки.

5. Документального оформления результатов.

При внешнем осмотре убеждаются в отсутствии механических повреждений корпуса и шкалы, а также знакомятся с основными паспортными данными: классом точности, системой, родом тока и т.д.

Эталонный прибор выбирается с учетом рода тока и допустимой погрешности в соответствии с табл. 1-4.

Таблица 1-4

Класс точности поверяемого прибора	2,5;1,5	1,0	0,5	0,1; 0,2
Класс точности образцового прибора (эталонного)	0,5	0,2	0,1	Компенсаторы с точностью 0,02¸0,03%

Предельные значения шкал эталонного и поверяемого приборов должны отличаться между собой не болеечем на 25%.

Например: амперметр кл.2,5 с номинальным значением I_н=2,5 А можно поверять амперметрами кл.0,5сноминальными значениями I_н=2,5 А или I_н=2 А (см. табл.1-4).

Перед включением схемы стрелки всех приборов устанавливаются на нулевые деления. Рукоятки всех регулировочных устройств ставятся в положение, соответствующее наименьшим показаниям приборов, а затем, плавно поворачивая их, перемещают стрелку по шкале поверяемого прибора от нуля до первой риски, помеченной цифрой, и делают запись по шкале эталонного прибора. Этотпроцесс повторяется на второй, третьей и так далее рисках, пока не дойдут до номинального значения прибора. Далее, поверка продолжается таким же образом, но в обратном направлении от номинального значения до нуля скалы поверяемого прибора. В результате для каждого деления шкалы поверяемого прибора получаем два показания эталонного прибора, поэтому действительное показание на одном делении шкалы определяется как среднее арифметическое из двух показаний.

По результатам наблюдений определяются погрешности измерения и дается заключение о соответствии полученного значения класса точности классу, указанному на шкале прибора.

Содержание работы.
Ознакомиться со схемой включения амперметр, вольтметра и ваттметра; с устройством этих приборов; провести поверку амперметра, вольтметра и ваттметра.

---

Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с основными теоретическими сведениями об электроизмерительных приборах, изучить конструкцию приборов.

2. Провести поверку амперметра.

Для этого необходимо:

1) Осмотреть эталонный и поверяемый амперметры и убедиться, что их стрелки находятся на нулевых делениях. В противном случае установить стрелки на нуль при помощи корректоров.

2) Записать паспортные данные эталонного и поверяемого амперметров в

табл. 1-5.

Таблица 1-5

Наименование прибора	Заводской номер	Система	Тип	Класс точности	Пределы измерения	Примечания результаты

Собрать схему поверки амперметра (рис.1-4)

3) Ток плавно регулируется перемещением ползунка ЛАТРа.



Рис.1-4 Схема поверки амперметра
4) Включить схему. Плавно увеличивая ток, добиться , чтобы стрелка поверяемого амперметра А_х (рис. 1-4) последовательно установилась на делениях шкалы, помеченных цифрами, от нуля до верхнего предела. Данные наблюдений занести в табл. 1-6. Затем таким же способом, повторить процесс поверки в обратном направлении от номинального до нулевого значения. I_x- показание поверяемого амперметра, I_Э1 и I_Э2 - показания эталонного амперметра.

Таблица 1-6

№ пп.	Данные измерений			Данные вычислений
	Ix,А	IЭ1,А	IЭ2,А	Iд,А	∆Iх,А	γх,%	γпрх,%

---

5) Рассчитать для каждого оцифрованного деления шкалы поверяемого амперметра:

действительное значение измеряемого тока
I_Д=I_Э=(I_Э1+I_Э2)/2 ; (1.5)
абсолютную погрешность измерения
∆I_x= I_x- I_д= I_x- I_э (1.6)
относительную погрешность измерения
γ_х= ∆I_x/I_д·100% (1.7)
относительную приведенную погрешность измерения
γ_прх= ∆I_x/I_н·100% (1.8)
6) Определить класс точности амперметра, равный максимальному значению γ_прх, полученному из табл. 1-6. Присвоить поверяемому амперметру ближайший ГОСТовский класс точности.

7) На основании полученных результатов дать заключение о соответствии поверяемого амперметра классу, указанному на его шкале.

3. Провести поверку вольтметра.

Для этого необходимо:

1) Осмотреть эталонный и поверяемый вольтметры. Убедиться, что их стрелки находятся на нулевых делениях.

2) Записать паспортные данные эталонного и поверяемого вольтметр в табл. 1-5.

3) Собрать схемуповерки вольтметра (рис.1-5) , в которой величине измеря-емого напряжения плавно регулируется с помощью перемещения ползунка ЛАТРа.



Рис.1-5. Схема поверки вольтметра
4) Включить схему и сравнить показания эталонного и поверяемого вольтметров тем же методом, каким производилась поверка амперметра. Результаты измерений занести в табл. 1-7.

Таблица 1-7

№ пп	Данные измерений			Данные вычислений
	U,В	UЭ1,В	UЭ2,В	Uд,В	∆Uх,В	γх,%	γпрх,%

5)Определить класс точности вольтметра, равный максимальному значению, полученному из табл. 1-7. Присвоить поверяемому вольтметру ближайший ГОСТовский класс точности. 6) На основании полученных результатов дать заключение о соответствии поверяемого вольтметра классу точности, указанному на его шкале.

---