Общие сведения

 

 

а
т
д
Измерение, т. е. определение числового значения той или иной величины, играет важную роль в жизни человечества. Измерения, и особенно электрические измерения, в настоящее время составляют неотъемлемую часть любого производства. Улучшение к -чества продукции и повышение производительности труда в значи ельной степени обу-словлены тем, насколько хорошо организовано измерительное хозяйство предприятия.

Автоматическое управление произво ством, автоматизация процессов и контроль-ных операций также неразрывно связаны с измерениями, так как нельзя управлять тем или иным процессом без контроля его показателей.

Запуск искусственных спутников, межпланетных кораблей, вывод их на заданную орбиту связан с непрерывным процессом сложнейших измерений. Из всех видов изме-рений во всех отраслях промышленности наибольшее развитие в настоящее время полу-чили электрические измерения.

Электрические измерения практически не зависят от расстояния. Измерения, про-изводимые на автоматических метеорологических установках в горах, дрейфующих станциях, передаются на Большую землю. Измерения, производимые на искусственных спутниках, межпланетных кораблях, передаются на Землю на очень большие расстоя-ния. Электроизмерительные приборы позволяют непрерывно производить измерения и запись изменений измеряемой величины.

Электрические измерения позволяют производить операции над неэлектрическими величинами, предварительно преобразовав их в электрические. Например, скорость, температура, давление, уровень жидкости и другие величины преобразовываются в электрические величины и измеряются электроизмерительными приборами.

Измерить какую-либо величину – это значит сравнить ее с другой величиной того же рода, принятой за единицу измерения. Следовательно, для всякого измерения нужны: система единиц измерения, вещественно воспроизведенные единицы измерения и тех-нические средства, при помощи которых измеряемые величины сравниваются с едини-цами их измерения. В нашей стране принята Международная система единиц (СИ).

Точно изготовленный образец величины, принятый за единицу измерения, называ-ется мерой. Сравнение измеряемой величины с образцовой в большинстве случаев про-изводится при помощи измерительных приборов.

Приборы и меры, предназначенные для измерения, называют рабочими. Приборы и меры, предназначенные для градуировки и проверки рабочих мер и приборов, называют образцовыми. Образцовые меры, изготовленные с наивысшей достижимой на данном уровне техники точностью, называют эталонами.
При всяком измерении результат измерения несколько отличается от действитель-ного значения измеряемой величины. Разность между показанным прибором значением измеряемой величины Апри действительным значением A измеряемой величины назы-

 

л
т и
п ¶
п
вают абсолютной погрешностью прибора. Обычно абсо ютная погрешность обозначает-ся буквой D (дельта), которая с ав тся перед буквой, обозначающей измеряемую вели-чину. Таким образом, D A= A р− A , DI Iпр I¶ , DU =Uпр U¶, P = Pр−P .

 

За действительное значение измеряемой величины принимается значение, показан-ное образцовым прибором. Величина, равная абсолютной погрешности, но взятая с об-ратным знаком, называется поправкой. Поправка обозначается буквой ¶ (дельта), т. е.

d = −D A.

 

п
Для получения истинного значения измеряемой величины надо к показанию при-бора прибавить поправку d, т.е. A = A р+ , I¶=Iпр+ .

 


 

Абсолютная погрешность не характеризует качества измерения. Последнее оцени-вается относительной погрешностью % , представляющей собой отношение абсолют-ной погрешности к действительному значению измеряемой величины:

 

A
A
A
D%= пр−A100% = DA100%. ¶ ¶

 

Согласно существующему стандарту электроизмерительные приборы по степени точности делятся на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Числа, указы-вающие класс точности прибора, обозначают наибольшую допустимую погрешность, выражаемую в процентах от номинального предела измерения прибора, т. е. они указы-вают так называемую наибольшую допустимую приведенную погрешность.

Приведенной погрешностью g (гамма) называют отношение абсолютной погреш-ности к номинальному пределу измерения прибора. Приведенная погрешность выража-ется в процентах:

 

A
A A
g= пр A100% = DA100%. ном ном

 

Номинальный предел – наибольший предел измерения прибора. По классу точно-сти прибора всегда можно подсчитать наибольшую возможную абсолютную погреш-ность показания (в %):

 

A
ном
D A = g100% .

 

Для лучшего использования точности прибора им следует производить измерения величин, значения которых лежат во второй половине шкалы. В этом легко убедиться, исходя из следующих соображений. Как указывалось, точность измерения определяется относительной погрешностью:

 

A
DA% = DA100%. ¶

 

Умножим и разделим правую часть на Аном. Тогда

 

A
A
DA% = A100% Aном. ¶ ном

 

Поменяв местами множители в знаменателе, получим

 

A
A
A
DA% = DA100% ном. ном ¶

 

Однако

 

A
A100% = g, ном

 

следовательно,

 

A
A
DA% = g ном. ¶

 

Последняя формула показывает, что погрешность измерения равна погрешности прибора (классу точности), умноженной на отношение номинального предела прибора к показанию прибора.