Всякое измерение, в том числе и измерение электрических величин, представляет собой сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу. Так, например, измерение напряжения – это сравнение его с вольтом, принятым за единицу напряжения. Измерение длины производится сравнением её с метром (или долей метра), принятым за единицу длины. Измерение напряжения производится вольтметром – стрелочным прибором, отклонение стрелки которого зависит от величины напряжения. Измерение длины производится линейкой, рулеткой или другим мерительным инструментом. Указанные способы измерения напряжения и длины относятся к методу непосредственного отсчёта. Этот метод является наиболее простым и не требует для проведения измерений много времени. Для измерений по этому методу применяются стрелочные приборы, например, амперметр для измерения тока, фазометр для замера коэффициента мощности, стрелочные весы для определения веса тела и др. При необходимости очень точных измерений применяется нулевой метод. Он заключается в подборе параметров измерительной схемы с тем, чтобы суммарный эффект, производимый измеряемой и известной величиной, был равен нулю. Поэтому для измерений нулевым методом необходимы как измерительный прибор, так и мера. Наглядным примером измерения по нулевому методу является взвешивание на рычажных весах, т.е. весах с двумя чашками. Для взвешивания необходимы весы (измерительный прибор) и мера (разновес, гири). Подбором гирь добиваются равновесия чашек весов. В электрических измерениях по нулевому методу определяется величина сопротивлений. Этот метод требует большего времени для измерений. В зависимости от способа получения результата измерений различают прямые и косвенные измерения. При прямых измерениях в результате замера определяется непосредственно сама измеряемая величина, например, измерение тока – амперметром, напряжения – вольтметром и т.д. При косвенных измерениях непосредственно измеряется не сама измеряемая величина, а другие величины, связанные с измеряемой известной математической зависимостью. Например, чтобы определить величину сопротивления электрического паяльника, можно измерить вольтметром напряжение сети, амперметром – потребляемый им ток. Сопротивление паяльника согласно закону Ома будет R = U/I. Выбор того или иного метода измерений зависит от ряда обстоятельств: характера измеряемой величины, необходимой точности измерения, наличия измерительных приборов, условий выполнения измерений и др.
Примерные контрольные вопросы
1. Что такое измерение вообще и измерение электрических величин в частности?
2. Характеристика метода непосредственного отсчёта. Какие приборы применяются для измерений по этому методу?
3. Характеристика нулевого метода измерений. Для измерения какой величины в электротехнике применяется этот метод?
4. Характеристика прямых и косвенных изменений. Пример косвенных измерений в электротехнике.
3. Погрешность измерительных приборов
Каким бы совершенным ни был измерительный прибор, показания его всегда будут отличаться от действительного или истинного значения измеряемой величины.
Точность измерительных приборов характеризуется приведённой относительной погрешностью прибора, представляющей собой отношение абсолютной погрешности к номинальному значению измеряемой величины, на которое рассчитан прибор,
F (%) = A/Ан ∙ 100.
По точности приборы делят на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0. Класс точности прибора численно равен приведённой относительной погрешности прибора. Так, например, вольтметр класса 1,0 со шкалой на 100 В имеет приведённую погрешность 1%. Это значит, что в любом месте шкалы абсолютная погрешность прибора не должна превышать ± 1% от номинального напряжения 100 В, т.е. не должна быть больше ± 1 В.
Приборы класса точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 применяют в основном в качестве щитовых приборов, к которым обычно не предъявляют высоких требований в отношении точности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.