الخطأ النسبي في صيغة الفولتميتر. قياس الكميات الفيزيائية. أخطاء القياس

الكميات المقاسة

تيريس تيكي

عدد القياسات

مؤشرات الجهاز قيد الاختبار

مؤشرات الجهاز المثالي

يو'n p، V

يو"آر ، ف

1. مهمة

حدد الفولتميتر الرقمي لقياس جهد التيار المستمر (الشكل.

1) مع مراعاة شروط Rng والقياس.

1. البيانات الأولية

الخيار 87

قراءة الفولتميتر 0.92 فولت

فرق الجهد الرئيسي + 10٪

خطأ القياس المسموح به (2.5٪
التيار في الدائرة 2.87 مللي أمبير
درجة حرارة بيئة+35 (س.

2. حساب الخطأ الناتج

بادئ ذي بدء ، نحدد Rng

Rng \ u003d Ux / I \ u003d 0.92 / 2.87 \ u003d 320.5 OM

نظرًا لأن هذه القيمة أصغر بعدة أوامر من حيث الحجم من مقاومات الإدخال للفولتميتر الرقمي ، فإننا نقوم باختيار أولي للجهاز حسب القيمة (main.

عند قياس 0.92 فولت على مقياس V7-16 فولت ، يتم تعيين حد القياس
1 V. بالنسبة لوقت تحويل قدره 20 مللي ثانية ، فإن حد الخطأ الأساسي المسموح به سيكون مساويًا لـ

ولوقت التحويل 2 مللي ثانية ، نحصل على ذلك

هذه القيم أصغر بكثير (أضف = (2.5٪) ، لذلك لن نجعل من الصعب حساب باقي أخطاء القياس لهذا الجهاز.
سيتم الحصول على نفس العدد الضئيل تقريبًا عند تحليل خصائص مقياس الفولتميتر F203.

(القاعدة = 0.208٪

في حالة استخدام جهاز V7-22 ، سيتم تعيين حد القياس بما يعادل 2 فولت.

الفولتميتر Shch4313. من خلال ضبط نطاق القياس 0.5 - 5 فولت ، نحصل على ذلك

القيمة التي تم الحصول عليها للخطأ الرئيسي قريبة جدًا من القيمة المسموح بها (2.5 (2.72) ، ولكن نتيجة لمزيد من الحساب ، فإن الشرط ((P) ((إضافة لذلك ، هذا الفولتميتر غير مناسب أيضًا.
ثم دعونا نجرب أقرب الفولتميتر - B7-22.

دعونا نحدد الخطأ الإضافي للجهاز الناجم عن تباين جهد الإمداد. عند تحليل الخصائص التقنية للجهاز ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن التباين المحدد لجهد الإمداد + 10 فولت هو الحد الأعلى المسموح به (+ 22 فولت) لقيمة الجهد العادي في شبكة إمداد الفولتميتر. هكذا

الخطوة التالية هي التحديد خطأ إضافيالجهاز ناتج عن زيادة درجة حرارة التشغيل (+35 (C). بالانتقال إلى الخصائص التقنية لهذا الفولتميتر ، نجد أن الخطأ الإضافي للجهاز ناتج عن انحراف درجة الحرارة عن المعتاد
(20 (2C ()) إلى القيم القصوى لدرجات حرارة التشغيل (من -10 إلى +40 (درجة مئوية) ، لا تتجاوز نصف الحد الأقصى للخطأ الأساسي المسموح به لكل تغير في درجة الحرارة 10 (درجة مئوية).
بناءً على ما سبق ، نحصل على:

(ر = (0.5 (قاعدة + 0.25 * (القاعدة = (0.75 (قاعدة

دعنا نحدد الخطأ بسبب التناقض بين خصائص الكائن والجهاز وفقًا للصيغة

بالنظر إلى أن مقاومة المدخلات لهذا النطاق هي 100 MΩ ، فإننا نحصل على ذلك

تصحيح هذا الخطأ النظامي

قراءة الفولتميتر المصححة

الأشعة فوق البنفسجية = 0.92 + 0.0000029 = 0.9200029

تقريبًا ، الخطأ في تحديد التصحيح يساوي الخطأ في التحديد
Rng. نظرًا لأن قيم I ، Rng (صغيرة ، فإن الخطأ في تحديد التصحيح هو قيمة من الدرجة الثانية من الصغر ويمكن إهمالها.
والآن فقط ، تختار مستوى الثقة P = 0.95 ؛ ك = 1.1 ومعطى

لقد حصلنا على ذلك

الشرط ((P) ((راضٍ بشكل إضافي (0.79 شكل مطلق لتمثيل الخطأ

((P) \ u003d (0.79 * 0.9200029 * 10-2 \ u003d (0.0072 \ u003d 0.007 V ، P \ u003d 0.95

يمكن تمثيل نتيجة قياس الجهد باستخدام الفولتميتر المحدد V7-22 على النحو التالي:

U = 0.92 (0.007 فولت ؛ P = 0.95 ؛ TRIANG.

لنطاق القياس المدروس (0-2 فولت) لمقياس الفولتميتر المحدد في الشكل. 2.1 والتين. 2.2 يوضح الرسوم البيانية للتغيرات في حدود الخطأ الرئيسي للأداة وخطأ القياس الناتج (لظروف معينة) ، على التوالي ، مع النسبي (الشكل 2.1) والشكل المطلق
(الشكل 2.2) تمثيلات الخطأ

من تحليل الرسوم البيانية ، يترتب على ذلك أن القيمة المقاسة Ux تقع في النصف الأول من النطاق بدقة أقل من الواقع. لذلك ، يجب تصنيف حالة استخدام V7-22 الفولتميتر على أنها غير موصى بها.

استنادًا إلى الاعتبارات الاقتصادية ، يمكن افتراض استخدام مقياس الفولتميتر بفئة دقة أكثر خشونة من B7-22 ، ولكنه يلبي شروط القياس المحددة بسبب مجموعة مواتية من Ux و Upr. في هذه الحالة ، يجب إجراء قياس 0.92 فولت في النطاق من 0 إلى 1.5 فولت.
عند حساب حد الخطأ الأساسي المسموح به لهذا الجهاز ، نفترض له نفس القيمة (القاعدة عند نقطة تشغيل النطاق ، والتي تم الحصول عليها منا أعلاه (0.58٪).

يتم تحديد هذه القيمة بالصيغة التالية:

بالنسبة للحد الأعلى من النطاق ، افترض

من الحل المشترك للتعبيرات المذكورة أعلاه ، نحصل على d = 0.1 و c =
0,4.

لذلك ، بالنسبة للفولتميتر المقترح ، نحصل على:

عند استخدام هذا الفولتميتر لـ Ux = 0.92 فولت عند Upr = 1.5 فولت ، نحصل على (القاعدة = 0.57 ، والتي لا تختلف عمليًا عن القيمة المحسوبة من قبلنا أعلاه ، لذلك ، يمكن حذف المزيد من الحسابات.

يتم توضيح حساب حد الخطأ الرئيسي المسموح به لمقياس الفولتميتر المقترح من خلال الرسوم البيانية الموضحة في الشكل.
2.3 ، حيث أ - حدود (رئيسية لـ V7-22 و ب - حدود (رئيسية لمقياس الفولتميتر المقترح.

وفقًا لمتطلبات المعايير ، يجب تحويل معادلة الخطأ الأساسي الذي تم الحصول عليه أعلاه على النحو التالي:

نتيجة لذلك ، بالنسبة للفولتميتر المقترح ، نحصل على فئة الدقة

بعد إجراء تحولات مماثلة للصيغة (أساس V7-22 الفولتميتر ، نحصل على فئة دقة 0.35 / 0.2 لها. بناءً على الجدوى الاقتصادية (مع ثبات العوامل الأخرى) ، يفضل استخدام جهاز أقل دقة من الفئة 0.5 / 0.1 في الإنتاج.

-----------------------

الموضوع 1. الوحدات كميات فيزيائية. نظام SI.

مهمة 1.

كانت سرعة السيارة في مقطع مستقيم من الطريق 169 كم / ساعة. قم بالتحويل إلى وحدات SI.

حل:

169 كم / ساعة = 169000 م / س = 169000 م / 3600 ث = 46.94 م / ث ،

إجابة:كانت سرعة السيارة 46.94 م / ث.

المهمة 2.

في العديد من البلدان الأوروبية ، يتم قياس درجات الحرارة باستخدام مقياس فهرنهايت. إذا كانت درجة الحرارة 68 درجة فهرنهايت في باريس و 21.5 درجة مئوية في زابوروجي ، فأين تكون أكثر دفئًا؟

حل:

tºF = 9 / 5tºC + 3221.5 9/5 + 32 = 21.5 1.8 + 32 = 70.7 درجة فهرنهايت ،

إجابة:على مقياس فهرنهايت ، تبلغ درجة الحرارة في زابوروجي 70.7 درجة فهرنهايت ، وهو 2.7 درجة فهرنهايت أكثر دفئًا مما هي عليه في باريس ، لذا فهي أكثر دفئًا في زابوروجي.

المهمة 3.

تحديد متوسط ​​السرعة بوحدات SI ( الخامس) من كائن ، إذا كان t = 310m / s خلال الوقت قد قطع المسافة S = 15cm.

حل:

ر = 310 م / ث = 0.31 ث ؛ S = 15 سم = 0.15 م ؛ v \ u003d S / t \ ​​u003d 0.15 / 0.31 = 0.4838 م / ث

إجابة: متوسط ​​سرعة الجسم v = 0.4838m / s.

الموضوع 2. حساب الأخطاء وتقريب نتائج القياس. تقدير حجم الخطأ المنهجي (تصحيح)

مهمة 1.

تحديد الأخطاء النسبية والمخفضة للفولتميتر إذا كان نطاق القياس من -12V إلى + 12V. قيمة علامة المقياس المراد التحقق منها x = 7V. القيمة الفعلية للقيمة المقاسة U = 7.978

حل:

الخطأ النسبي للفولتميتر

انخفاض خطأ الفولتميتر

أين x ن- قيمة التطبيع (الحد الأعلى للقياسات)

إجابة: δ = 13.86٪ ؛ γ = 8.08٪ ؛

المهمة 2.

تحديد الخطأ في قياس التيار بمقياس الدقة فئة z = 1.5 إذا كان التيار المقدر للأميتر هو 30A ، وقراءات مقياس التيار x = 11A

حل:

خطأ في مقياس التيار الكهربائي 30/100 1.5 = ± 0.45A

30 0.015 = ± 0.45 أمبير

لذلك ، مع قراءات مقياس التيار x \ u003d 11A

الخطأ Δх = ± 0.45A أكثر دقة ، كما هو الحال في أي نقطة قياس.

إجابة: Δx = ± 0.45A

المهمة 3.

قراءات الفولتميتر مع نطاق قياس من 0V إلى 200V = 154V. يوضح مقياس الفولتميتر المثالي المتصل بالتوازي y \ u003d 147V. تحديد الخطأ النسبي والمخفض لجهد العمل.

حل:

الخطأ النسبي في الفولتميتر العامل

الخطأ المعطى لفولتميتر العمل

إجابة: δ = 4.76٪ ؛ γ = 3.5٪.

المهمة 4.

أوجد الخطأ النسبي لفئة دقة الفولتميتر Z = 2

بنطاق قياس من 0 إلى 120 فولت. عند نقطة المقياس x = 47V.

حل:

الخطأ المطلق في الفولتميتر

Δх = 120 0.02٪ = 2.4 فولت

خطأ نسبي

إجابة: δ = 5.1٪.

الموضوع الثالث: طرق وطرق القياس. حساب موثوقية الأجهزة.

مهمة 1.

حدد مدى ملاءمة الاستخدام الإضافي لمقياس الفولتميتر العامل من فئة الدقة 1.75 مع نطاق قياس من 0 إلى 300 فولت ، إذا تم الحصول على البيانات التالية عن طريق تغيير قراءاتها مباشرةً بقراءات مقياس الفولتميتر المرجعي

حل:

وفقًا للحالة ، فإن الخطأ المخفض γ = 1.75٪

Δ ماكس = 61-60 = 1 ب

إجابة: الفولتميتر العامل مناسب لمزيد من الاستخدام.

المهمة 2.

عند فحص الفولتميتر لفئة الدقة بحد دقة 100 فولت

تم الحصول على القراءات التالية من الفولتميتر النموذجي والتحقق منه

تقييم مدى ملاءمة الجهاز. في حالة الزواج ، حدد النقطة التي تم اتخاذ هذا القرار بسببها.

حل:

وفقًا للشرط ، يكون الخطأ المخفض γ = 1٪ ، وهو 1 فولت من حد القياس البالغ 100 فولت. لذلك ، فإن الفولتميتر غير مناسب لأنه عند النقاط 10 ؛ 20 ؛ ثلاثين ؛ 40 ؛ 50 - خطأ يسمح مقبول.

المهمة 3.

يُعرِّف خطأ نسبيفي بداية المقياس عند Y = 75 قسمًا لأداة من الفئة 0.5 بمقياس x = 800 قسم. ما مقدار هذا الخطأ أكبر من الخطأ عند قسمة مائة من مقياس الأداة؟

حل:

وفقًا للحالة ، فإن الخطأ المخفض γ = 0.5٪

قسم

إجابة: الخطأ عند النقطة 75 أكبر بنسبة 1.33٪ من النقطة 100.

المهمة 4.

عند مراقبة المعلمات المترولوجية لمقاييس التشوه (الربيع) بمقياس 450 قسمًا ، يجب تقدير إزاحة المؤشر من التنصت على الجسم بخطأ لا يتجاوز 0.1 من تقسيم المقياس. أبلغ عن هذا الخطأ للتسامح مع مقياس ضغط 0.01 فئة.

حل:

الخطأ المسموح به Δ = 0.045 قسم

إجابة:

تجاوز خطأ 0.1 قسم خطأ Δ = 0.045 قسم.

المهمة 5.

تحدد فئة دقة المقياس 0.01 الخطأ المسموح به لهذه المقاييس في البداية (قسم واحد) في منتصف المقياس ، إذا كانت المقاييس مصممة لـ 450 قسمًا

حل:

وفقًا للحالة ، فإن الخطأ المخفض γ = 0.01٪

إجابة:

الخطأ المسموح به Δ = 0.045 قسم. إنه يعمل بطول المقياس بالكامل ، سواء في بداية المقياس أو في منتصفه وفي نهايته.

المهمة 6.

عند قياس الفولتميتر بفئة الدقة 0.5 ثانية النطاق العلويقياسات x = 300V ، كانت قراءاته Y = 155V. تحديد الخطأ النسبي للفولتميتر.

حل:

وفقًا للحالة ، فإن الخطأ المخفض γ = 0.5٪

إجابة:

الخطأ النسبي في الفولتميتر δ = 0.97٪

المهمة 7.

فئة دقة Ammeter 1.5 لها نطاق قياس من 0 إلى 300A. حدد الأخطاء المطلقة والنسبية المسموح بها إذا توقفت إبرة مقياس التيار عند تقسيم المقياس مقابل الشكل U = 155A.

حل:

حسب الشرط γ = 1.5٪

الخطأ المطلق

خطأ نسبي

إجابة:

مقياس الخطأ المطلق Δ = 4.5A

الخطأ النسبي في مقياس التيار الكهربائي δ = 2.9٪

المهمة 8.

عند تحديد فئة الدقة لمقياس واط مصنّف عند 750 واط ، تم الحصول على البيانات التالية:

50 واط - بقوة 50 واط ؛

96 واط - بقوة 100 واط ؛

204 واط - بقوة 200 واط ؛

398 واط - بقوة 400 واط ؛

746 واط - بقوة 750 واط ؛

ما هي فئة دقة الجهاز؟

حل:

تُظهر فئة الدقة الحد الأقصى للخطأ المحتمل للجهاز ، معبرًا عنه كنسبة مئوية من القيمة الأكبر للقيمة ، ومن ثم الخطأ المنخفض

دعونا نرتكب خطأ الجهاز

الخطأ المطلق للفئة 0.53 هو:

نظرًا لأن الخطأ المحدد يعمل على طول المقياس بالكامل ، في أي نقطة على المقياس ، يجب ألا يتجاوز الخطأ Δ = 4W

هناك ثلاث نقاط من هذا القبيل على المقياس:

750 واط - 746 واط = 4 واط

100 واط - 96 واط = 4 واط

200 واط - 204 واط = -4 واط

كما لا توجد فئة دقة 0.53

لذلك ، يمكن تعيين فئة دقة للواتميتر 1.0.

على مقياس أداة القياس ، يتم تمييز قيمة فئة الدقة في شكل رقم يشير إلى القيمة الطبيعية للخطأ.

معبراً عنها كنسبة مئوية ، يمكن أن تحتوي على القيم التالية:

6؛ 5؛ 4؛ 2.5؛ 1.5؛ 1.0؛ 0.5؛ 0.2؛ 0.1؛ 0.05؛ 0.02؛ 0.01؛ 0.005 إلخ.

يعتمد خطأ نتيجة القياس إلى حد كبير على خطأ أدوات القياس ، وهو العنصر الأكثر أهمية الذي تعتمد عليه جودة القياسات.

تحديدالتي تؤثر على النتائج ويتم استدعاء أخطاء القياس الخصائص المترولوجية لأجهزة القياس.اعتمادًا على المواصفات والغرض من أدوات القياس ، يتم توحيد مجموعات أو مجموعات مختلفة من الخصائص المترولوجية. وفقًا للمعيار ، تُستخدم الخصائص المترولوجية لأدوات القياس لتحديد نتيجة القياس والتقييم المحسوب لخصائص المكون الأساسي لخطأ القياس ، وحساب الخصائص المترولوجية لقنوات أنظمة القياس والاختيار الأمثل لـ أدوات القياس.

خطأ القياس الآلي- خطأ بسبب النقص في أجهزة القياس. هذا الخطأ ، بدوره ، ينقسم عادة إلى الخطأ الرئيسي في أدوات القياس والخطأ الإضافي.

خطأ أساسي في أداة القياسهل الخطأ في ظل ظروف اعتبرت طبيعية ، أي في القيم العاديةجميع الكميات التي تؤثر على نتيجة القياس (درجة الحرارة ، الرطوبة ، جهد التغذية ، إلخ):

Δ = أأو Δ = (أ + ب س) ، (1.1)

أين Δ و Xيتم التعبير عنها بوحدات الكمية المقاسة.

الخطأ المطلق للأداةيسمى الفرق بين قراءة الأداة والقيمة الفعلية للكمية المقاسة:

تصحيح الصكيسمى الفرق بين القيمة الفعلية للكمية المقاسة وقراءة الجهاز. عدديًا ، التصحيح يساوي الخطأ المطلق المأخوذ بعلامة معاكسة:

\ u003d -x . (1.3)

خطأ إضافييحدث عندما تختلف قيم الكميات المؤثرة عن القيم الطبيعية. عادةً ما يتم تمييز المكونات المنفصلة للخطأ الإضافي ، على سبيل المثال ، خطأ في درجة الحرارة ، خطأ بسبب التغيرات في جهد الإمداد ، إلخ.

خطأ نسبيأدوات القياس - خطأ أدوات القياس ، معبراً عنه بنسبة الخطأ المطلق إلى القيمة الفعلية للكمية المادية ، ضمن نطاق القياس.

. (1.4)

أين Δx - الخطأ المطلق؛

س ص- قراءات الصك.

تم تقليل الخطأأدوات القياس - الخطأ النسبي ، الذي تحدده نسبة الخطأ المطلق لجهاز القياس إلى قيمة التطبيع. قيمة التسوية هي قيمة مقبولة مشروطًا تساوي إما الحد الأعلى للقياس ، أو نطاق القياس ، أو طول المقياس ، وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، للميلفولتميتر لميزان الحرارة الكهروحراري مع حدود القياس 200 و 600 درجة مع قيمة التطبيع
س N \ u003d 400 0 درجة مئوية . يمكن تحديد الخطأ المحدد بواسطة الصيغة

. (1.5)

أين x n -قيمة التطبيع.

على سبيل المثال ، قيم الأخطاء المطلقة والنسبية والمخفضة لمقياس الجهد بحد أقصى للقياس يبلغ 150 درجة مئوية عند x ن = 120 درجة مئوية ، القيمة الفعلية لدرجة الحرارة المقاسة X \ u003d 120.6 درجة مئوية وقيمة التطبيع للحد الأعلى للقياسات x ن = ستكون 150 درجة مئوية ، على التوالي Δx ص = - 0.6 درجة مئوية ، δ = - 0,5 %, γ = - 0,4 %.

حد الخطأأدوات القياس - أكبر خطأ في أدوات القياس يمكن من خلاله التعرف على أنها مناسبة ويسمح باستخدامها. في حالة تجاوز الحد المحدد ، تظل أداة القياس غير صالحة للاستعمال.

حدود الخطأ الأساسي المخفض المسموح به ، والتي تحددها الصيغة (1.5) ،

أين ص - خلاصة رقم موجب، عدد إيجابي، محدد من السلسلة: 1.0 10n ; 1.5 10n ; 1.6 10n ; 2 10 ن ; 2.5 10n ; 3 10 ن ; 4 10 ن ; 5 10 ن ; 6 10 ن (أين ن = 1 ؛ 0 ؛ -1 ؛ -2 إلخ.).

بالنسبة لأدوات القياس المستخدمة في الممارسة اليومية ، من المعتاد تقسيم الدقة إلى فئات.

فئة الدقة لأجهزة القياس - خاصية معممة لأجهزة القياس ، تحددها حدود الأخطاء الأساسية والإضافية المسموح بها ، وكذلك الخصائص الأخرى لأجهزة القياس التي تؤثر على الدقة ، والتي تم تحديد قيمها في المعايير لأنواع معينة من أجهزة القياس.

تحدد فئة الدقة لأجهزة القياس خصائصها من حيث الدقة ، ولكنها ليست مؤشرًا مباشرًا على دقة القياسات التي يتم إجراؤها باستخدام هذه الأدوات.

يتم تحديد فئات الدقة وفقًا للمعايير التي تحتوي على متطلبات تقنيةلأدوات القياس ، مقسمة حسب الدقة. يجب أن تفي أدوات القياس بمتطلبات الخصائص المترولوجية المحددة لفئة الدقة المخصصة لها عند إطلاقها من الإنتاج وأثناء التشغيل.

حدود الأخطاء الإضافية المسموح بهامجموعة في شكل قيمة كسرية لحد الخطأ الأساسي المسموح به لكامل منطقة العمل للكمية المؤثرة أو الفاصل الزمني لها ، نسبة حد الخطأ الإضافي المسموح به المقابل لفاصل القيمة لهذا الفاصل الزمني ، أو في شكل اعتماد على الحد ، الخطأ النسبي المسموح به على دالة التأثير الاسمي أو المقيد. يتم التعبير عن حدود جميع الأخطاء الأساسية والإضافية المسموح بها بما لا يزيد عن رقمين معنويين ، ويجب ألا يتجاوز خطأ التقريب عند حساب الحدود 5٪.

يتم تطبيق تسميات فئات الدقة على الأوجه والدروع وحالات أدوات القياس ، ويتم تقديمها في المستندات التنظيمية والفنية.

مثال

عشرة مصابيح إنارة متطابقة متصلة بشكل متواز. تيار كل مصباح I l \ u003d 0.3 A. تحديد الأخطاء المطلقة والنسبية للمقياس المتضمن في الجزء غير الممنوح من الدائرة إذا كانت قراءاته I 1 \ u003d 3.3 A.

1. التيار في الجزء غير الممنوح من الدائرة

2. الخطأ المطلق

3. الخطأ النسبي

.

مهام

1. تم قياس درجة الحرارة في منظم الحرارة بميزان حرارة تقني بمقياس 0 ... 500 درجة مئوية ، والذي له حدود الخطأ الأساسي المسموح به وهو ± 4 درجة مئوية. كانت قراءة ميزان الحرارة 346 درجة مئوية. بالتزامن مع مقياس الحرارة التقني ، تم غمر مقياس حرارة مخبري بشهادة تحقق في منظم الحرارة. قراءات الترمومتر المخبري كانت 352 درجة مئوية ، التعديل حسب الشهادة - 1 درجة مئوية. حدد ما إذا كانت القيمة الفعلية للخطأ في قراءات مقياس الحرارة الفني تتجاوز الخطأ الأساسي المسموح به.

2. تم إجراء قياس حراري EMF بمقياس جهد أوتوماتيكي من الدرجة 0.5 ، حيث تم تصنيف XK بمقياس 200 ... 600 درجة مئوية. المؤشر عند 550 درجة مئوية. تقدير الحد الأقصى لخطأ القياس النسبي للقياس الحراري بمقياس جهد عند حوالي 550 درجة مئوية. ظروف العمل طبيعية.

3. حدد الخطأ النسبي لقياس الجهد 100 فولت بفولتميتر من فئة الدقة 2.5 لجهد مقدر قدره 250 فولت.

4. أظهر مقياس التيار بحد أقصى للقياس 10A تيارًا قدره 5.3 أ مع قيمته الفعلية التي تساوي 5.23 أ. حدد الأخطاء المطلقة والنسبية والنسبية المختزلة في مقياس التيار ، بالإضافة إلى التصحيح المطلق.

5. عند فحص مقياس التيار الكهربائي بحد قياس 5 أ عند نقاط المقياس: 1 ؛ 2 ؛ 3 ؛ 4 و 5 أ ، تم الحصول على القراءات التالية للأداة النموذجية: 0.95 ؛ 2.06 ؛ 3.05 ؛ 4.07 و 4.95 أ. حدد الأخطاء المطلقة والنسبية والنسبية المختزلة في كل نقطة من نقاط المقياس وفئة دقة مقياس التيار الكهربائي.

6. عند فحص مقياس التيار الفني ، تم الحصول على قراءات الجهاز التالية: مقياس التيار المتحقق منه 1-2-3-4-5-4-3-2-1A ،

شوط تصاعدي نموذجي L.2-2.2-2.9-3.8-4.8 أ

مقياس التيار الكهربائي لأسفل 4.8-3.9-2.9-2.3-1.1 أ.

ابحث عن الأخطاء المطلقة والنسبية المخفضة ، وكذلك الاختلافات في قراءات الجهاز. حدد فئة الدقة التي يمكن أن تنسب إليها.

7. التحقق من الفولتميتر بالمقارنة مع قراءات جهاز مرجعي أعطى النتائج التالية:

نموذجي يشهد

جهاز ، جهاز V ، V

عند الزيادة عند النقصان

تحديد أكبر فئة دقة وخطأ مخفض نسبيًا.

8. حدد الخطأ النسبي لقياس الجهد إذا كانت قراءة فئة 1.0 فولت مع حد قياس 300 فولت 75 فولت.

9. تحديد أخطاء القياس المطلقة والنسبية إذا أظهر مقياس الفولتميتر بحد قياس 300 فولت ، صنف 2.5 ، 100 فولت.

10. يستخدم اثنان من الفولتميتر لقياس الجهد: V 1 (U nom \ u003d 30 V؛ K v \ u003d 2.5) و V 2 (U nom \ u003d 150 V؛ K v \ u003d 1.0). حدد الفولتميتر الذي يقيس الجهد بشكل أكثر دقة إذا أظهر الأول 29.5 فولت والآخر - 30 فولت.

11. في دائرة بتيار 15 أ ، يتم تضمين ثلاثة مقاييس أمبير مع المعلمات التالية: فئة الدقة 1.0 بمقياس 50 أ ، والفئة 1.5 عند 30 أ والفئة 2.5 عند 20 أ. زيادة دقة القياس الحالية في الدائرة.

12. هناك ثلاثة أجهزة قياس الفولتميتر: فئة 1.0 بجهد اسمي 300 فولت ، وفئة 1.5 عند 250 فولت وفئة 2.5 عند 150 فولت.

13. قراءات مقياس التيار الكهربائي I 1 \ u003d 20 A ، الحد الأعلى له I n \ u003d 50 A ؛ مؤشرات جهاز نموذجي متصل في سلسلة ، I = 20.5 أ. تحديد الأخطاء النسبية والمخفضة للأميتر.

14. حدد الخطأ النسبي لقياس التيار 10 أ بمقياس التيار I n \ u003d 30 A فئة الدقة 1.5.

الشكل 1.1. دائرة قياس التيار

سوف تحتاج

• - أداة (مقياس ، ساعة ، مسطرة ، الفولتميتر ، مقياس التيار الكهربائي ، إلخ) ؛
• - قطعة ورق؛
• - قلم؛
• - آلة حاسبة.

تعليمات

افحص الجهاز الذي ستجري القياسات به. إذا كنت تقيس بميزان ، فتحقق مما إذا كانت الإبرة عند الصفر قبل التجربة. إذا كنت تقيس الوقت ، فاستخدم ساعة بيد ثانية أو ساعة توقيت إلكترونية. لقياس درجة الحرارة ، خذ مقياس حرارة إلكترونيًا وليس مقياسًا زئبقيًا. اختر جهازًا يحتوي على أقصى عدد من الأقسام ، فكلما زاد عدد الأقسام ، زادت دقة النتيجة.

خذ عدة قياسات ، وكلما زادت النتائج ، زادت دقة حساب القيمة الحقيقية. على سبيل المثال ، قم بقياس طول الجدول عدة مرات ، أو اقرأ الفولتميتر عدة مرات. تأكد من أن جميع القياسات تم إجراؤها بدقة ، ولا تختلف كثيرًا في الحجم ، واستبعد الأخطاء الجسيمة.

إذا كانت جميع النتائج متطابقة ، فاستنتج أن الخطأ المطلق هو صفر أو أن القياس خشن جدًا.

إذا اختلفت النتائج ، فابحث عن المتوسط ​​الحسابي لجميع القياسات: أضف جميع النتائج التي تم الحصول عليها واقسمها على عدد القياسات. وبالتالي ، فأنت أقرب ما يمكن إلى معرفة ذلك قيمة حقيقية، على سبيل المثال ، طول الجدول أو الجهد في الأسلاك.

للعثور على الخطأ المطلق ، خذ إحدى القيم ، على سبيل المثال ، نتيجة القياس الأول ، واطرحها من المتوسط قيمة حسابيةمحسوبة في الخطوة السابقة.

احسب الوحدة النمطية للخطأ المطلق ، أي إذا كان الرقم سالبًا ، أزل "-" أمامه ، لأن الخطأ المطلق يمكن أن يكون رقمًا موجبًا فقط.

احسب الخطأ المطلق لجميع القياسات الأخرى.

اكتب نتائج الحسابات. يُشار إلى الخطأ المطلق بالحرف اليوناني Δ (دلتا) ويتم كتابته على النحو التالي: Δх = 0.5 سم.

بعد إصلاح أو استبدال الميزان مقياس التيار الكهربائي يحتاج إلى التحقق والمعايرة. هناك عدة طرق للقيام بهذا النوع من الاختبارات. اعتمادًا على توفر الأدوات اللازمة ومؤشرات دقة المعايرة المطلوبة ، استخدم إحدى الطرق الموضحة أدناه.

سوف تحتاج

• شاحنمع مقياس التيار الكهربائي والبطارية المدمجين ، مصدر طاقة 9 فولت ، مقاوم سلك متغير 1 كيلو أوم ، مقياس التيار المرجعي ، أسلاك توصيل ، أداة قياس لتزويد دوائر التيار المتردد والتيار المستمر من النوع UI300.1.

تعليمات

يمكن استخدام الطريقة الأولى إذا كان هناك شاحن وبطارية. قم بتوصيل الشاحن وجهاز قياس التيار الكهربائي قيد الاختبار والبطارية في سلسلة. اضبط منظم الشحن الحالي في الشاحن على الحد الأدنى للتيار. قم بتشغيل الشاحن. اضبط منظم الشحن الحالي على وضع يظهر فيه مقياس التيار للشاحن 1 أمبير. ضع علامة على مقياس المحدد مقياس التيار الكهربائي موضع سهمها. كرر هذه العملية ، مع الضبط التسلسلي مع منظم الشاحن والمراقبة وفقًا للإشارات مقياس التيار الكهربائي التيارات 2 ، 3 ، 4 أمبير ، إلخ. عندما يكون السهم من اختبارها مقياس التيار الكهربائي يصل إلى نهاية المقياس ، قم بإيقاف تشغيل الشاحن ، بعد ضبط المنظم الحالي مسبقًا على الحد الأدنى. ثم قم بتمييز القيم المتوسطة على المقياس. تتميز هذه الطريقة بدقة معايرة منخفضة ، وهي محدودة بالدقة مقياس التيار الكهربائي شاحن.

يمكن تحقيق دقة معايرة أكبر باستخدام مقياس التيار الكهربائي المرجعي. قم بتجميع الدائرة عن طريق توصيل مقياس التيار المرجعي ، ومقياس التيار الكهربائي قيد الاختبار ، ومقاوم الأسلاك المتغيرة في سلسلة. يجب أن ينتقل خرج شريط تمرير المقاوم إلى مزود الطاقة. قم بتوصيل الدائرة المجمعة بمصدر طاقة 9 فولت. عن طريق تدوير مقبض المقاوم ، قم بزيادة التيار في الدائرة إلى 1 أمبير. حدد موقع السهم المراد فحصه مقياس التيار الكهربائي . كرر هذه العملية ، واضبط التيارات على مقياس التيار المرجعي على 2 ، 3 ، 4 أمبير ، إلخ. يجب أن يوفر مصدر الطاقة تيارًا أكبر بقليل من التيار الذي تم تصميم المرجع واختبار مقياس التيار.

يتم ضمان دقة المعايرة العالية باستخدام أداة قياس لتزويد دوائر التيار المتردد والتيار المستمر من النوع UI300.1. قم بتوصيل مقياس التيار الكهربائي به واستخدم التعليمات لتمييز الجهاز.

ملحوظة

إذا انحرف سهم الجهاز المختبر والمرجعي إلى اليسار عند التوصيل في الخيارات الأولى والثانية والثالثة ، فيجب عليك تغيير قطبية اتصال مقياس التيار عن طريق تبديل الأسلاك عليه.

مصادر:

• جهاز مقياس التيار الكهربائي

بعد استبدال الميزان أو أي إصلاحات أخرى ، تحتاج إلى التحقق من دقة القراءات أو معايرة المقياس الفولتميتر. يمكن إجراء هذا التحقق بعدة طرق بسيطة. اعتمادًا على الدقة المطلوبة والأدوات المتاحة ، استخدم إحدى الطرق الموضحة أدناه.

سوف تحتاج

• مزود الطاقة مع الفولتميتر المدمج ، مصدر طاقة 12 فولت ، مقاوم سلك متغير 1 كيلو أوم ، لمبة إضاءة 12 فولت ، الفولتميتر المرجعي ، أسلاك التوصيل ، أداة قياس من النوع UI300.1 لتزويد دوائر التيار المتردد والتيار المستمر.

تعليمات

قم بتوصيل الفولتميتر المراد اختباره بمصدر طاقة مزود بمقياس الفولتميتر المدمج. اضبط جهد الخرج للوحدة على 1 فولت باستخدام منظم جهد الخرج. ضع علامة على مقياس المحدد الفولتميترالموضع الذي توقف عنده سهمه. قم بإجراء هذه العملية باستمرار بخطوات 1 فولت ، ضع علامة على المقياس الكامل للجهاز الثاني. بعد ذلك ، أعد ضبط الجهد من مصدر الطاقة إلى الحد الأدنى وقم بإيقاف تشغيله. ثم قم بتمييز القيم الوسيطة للمقياس الفولتميتر. إذا كان المقياس غير خطي ، فقم بالترميز القيم الوسيطةتنطبق بما يتناسب مع موقع الترميز الرئيسي. تعطي هذه الطريقة علامات بدقة منخفضة في التخرج ، وهي محدودة بدقة القراءات. الفولتميترعلى مصدر الطاقة.

يتم توفير دقة معايرة أكبر من خلال الطريقة الثانية ، التي تستخدم مقياس الفولتميتر المرجعي. قم بتوصيل المقاوم المتغير ومصباح 12 فولت على التوالي. بالتوازي مع المصباح الكهربائي ، قم بتوصيل المرجع والفولتميتر المختبَر. قم بتوصيل الطرف الحر للمقاوم والسلك الثاني من المصباح الكهربائي بمصدر الطاقة. عن طريق تدوير مقبض المقاوم ، اقرأ قراءة الجهد من المرجع الفولتميترمع التركيز عليها ، ضع العلامات على مقياس الجهاز المحدد بزيادات قدرها 1 فولت. إذا كان الجهاز قيد الاختبار مصممًا لجهد أعلى ، فاستخدم مصدر طاقة وجهاز قياس الفولتميتر المرجعي ومصباح كهربائي بجهد أعلى مماثل.

إن استخدام أداة قياس لتزويد دارات التيار المتردد والتيار المستمر من النوع UI300.1 للمعايرة سيعطي دقة عالية في تعليم الدائرة المختبرة الفولتميتر. قم بتوصيل الفولتميتر بهذا الجهاز واستخدم دليل التعليمات الخاص بـ UI300.1 لمعايرته.

عند إجراء القياسات ، لا يمكن ضمان دقتها ، فكل جهاز يعطي شيئًا معينًا خطأ. لمعرفة دقة القياسات أو فئة دقة الجهاز ، من الضروري تحديد المطلق والنسبي خطأ.

سوف تحتاج

• - عدة نتائج قياس أو عينة أخرى ؛
• - آلة حاسبة.

تعليمات

قم بأخذ قياسات 3-5 مرات على الأقل لتتمكن من حساب القيمة الفعلية للمعامل. اجمع النتائج وقسمها على عدد القياسات ، تحصل على القيمة الحقيقية التي تستخدم في المهام بدلاً من القيمة الحقيقية (من المستحيل تحديدها). على سبيل المثال ، إذا أعطت القياسات نتيجة 8 ، 9 ، 8 ، 7 ، 10 ، فإن القيمة الفعلية ستكون (8 + 9 + 8 + 7 + 10) /5=8.4.