Дифференциальный метод. Метод замещения. Косвенный метод. Меры электрических величин

известной величины того же рода (измерение э.д.с. компенсацией известным напряжением; измерение сопротивления при помощи моста).

Дифференциальный метод - измеряется разность между искомой и известной величинами (определение потерь в стали).

Метод замещения - замещение измеряемой величины известной величиной не вызывает изменения показания прибора (измерение сопротивлений).

Косвенный метод - искомая величина вычисляется на основании измерения других величин и знания соотношений.

Наибольшее распространение получил прямой метод непосредственной оценки как наиболее простой и требующий наименьшего времени для измерения   хотя  и  дающий невысокую точность измерений (0,1-10 %). Для   более   точных   измерений   до   0,001   %   пользуются   нулевым   и дифференциальным методами.

Меры электрических величин. Вещественное воспроизведение единицы измерения, ее дробного или кратного значения называют мерой.

К числу электрических мер относятся нормальные элементы, измерительные конденсаторы, катушки сопротивлений, индуктивностей, магазины индуктивностей, сопротивлений, емкостей.

Классификация. Электроизмерительные приборы делят на две группы: приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.

Прибор непосредственной оценки дает численное значение измеряемой величины по отсчетному приспособлению (амперметр, ваттметр, счетчик).

Прибор сравнения служит для сравнения измеряемой величины с мерой.

Электроизмерительные приборы по роду измеряемой величины делятся на группы, часть из них приведена в табл. 1.

Таблица 1

По принципу устройства и действия   (по системам)   электроизмерительные приборы делятся на группы (табл. 2).

В табл. 3 приведены условные знаки, помещаемые на шкале прибора. По степени защищенности от внешних полей приборы делят на четыре категории, обозначаемые римскими цифрами.

Каждый электроизмерительный прибор состоит из двух основных частей: электрической схемы и измерительного механизма, последний должен иметь подвижную часть, угловое перемещение которой - мера измеряемой величины.

Чувствительностью электроизмерительного прибора называется отношение углового перемещения указателя к изменению измеряемой величины.

Если через ∆х обозначить изменение измеряемой величины, через  ∆α соответствующее  угловое  перемещение  указателя  (стрелки),  то  будем иметь

где S - чувствительность прибора. Отсюда получаем

Таблица 2

Таблица З

В зависимости от системы прибора его шкала может быть равномерной и неравномерной. При равномерной шкале в любой ее части одному и тому же измерению измеряемой величины соответствуют одинаковые перемещения указателя; следовательно, чувствительность прибора остается постоянной для любой точки шкалы.

При неравномерной шкале одному и тому же изменению измеряемой величины в разных точках шкалы соответствуют разные угловые перемещения указателя, т. е. чувствительность прибора непостоянна.

В начале шкалы чувствительность прибора с неравномерной шкалой очень мала. Величина, обратная чувствительности называется постоянной прибора, ценой деления прибора.

Постоянная прибора равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление шкалы. Чтобы получить значение измеряемой величины, следует умножить отсчет, выраженный в делениях шкалы, на постоянную прибора.

Погрешность измерений. Всякое измерение, каким бы точным методом и какими бы точными, приборами мы не пользовались, всегда сопровождается погрешностями. Поэтому, кроме значения измеряемой величины, надо знать ошибку измерения, т. е. с какой степенью точности эта величина найдена. Для этого в электроизмерительной технике вычисляют абсолютные и относительные погрешности:

а)  абсолютная  погрешность -  разность  между  измеренным  Ai   и действительным А значениями измеряемой величины, т. е.