Спеціальні способи нормування похибок ЗВ.

Крім трьох розглянутих нижче основних способів нормування похибок і вираження класів точності ЗВ у формі зведеної g_гр, відносно, d_гр та відношення зведених похибок в кінці і на початку діапазону вимірювання, чинними стандартами передбачені спеціальні способи і формули для нормування похибок ЗВ. Їх використовують для тих ЗВ, діапазон похибок яких має складний характер і до них не можна застосувати описані вище способи нормування похибок.

Це, зокрема, цифрові частотоміри, похибка яких залежить не тільки від вимірюваної величини – частоти f_x, але й від часу t _вим, відведеного для вимірювання цієї частоти; мости для вимірювання електричного опору, яким властивий нижній поріг чутливості, тобто настільки малий вимірювальний опір, коли він стає співмірним з опором монтажних проводів та контактів вимірювальної схеми моста і похибка досягає 100%, а також і верхній поріг чутливості, коли похибка знову досягає 100% при вимірюванні великих опорів, співмірних з опором ізоляції моста.

Тому допустимим є встановлення границь допустимої відносної основної похибки за тричленною формулою або у формі графіка чи таблиці. Клас точності такого ЗВ позначають латинською буквою С (див. табл. 1).

Для окремих ЗВ нормують їх абсолютну похибку. Клас точності такого ЗВ позначають латинською буквою М (див. табл. 1).

Нормування додаткових похибок ЗВ.

Границі допустимих додаткових похибок ЗВ можна виражати у формі, відмінній від форми вираження границь допустимої основної похибки, а саме у вигляді:

- сталого значення для всієї робочої області значень впливової величини або сталих значень для інтервалів робочої області;

- відношення границі допустимої додаткової похибки, яка відповідає інтервалу значень впливової величини, до ширини цього інтервалу;

- граничної функції впливу як залежності границі допустимої додаткової похибки від впливової величини;

- функціональної залежності границь допустимих відхилень від номінальної функції впливу.

Переважно границі допустимої додаткової похибки встановлюють у вигляді часткового або кратного значення границі допустимої основної похибки ЗВ.

Границі допустимої варіації вихідного сигналу ЗВ (показів вимірювального приладу) встановлюють у вигляді часткового або кратного значення границі допустимої основної похибки.

Границі допустимих похибок виражають не більше ніж двома значущими цифрами, причому похибка заокруглення при обчисленні границь не повинна перевищувати 5%.

Класи точності ЗВ у нормативно-технічній документації і на самих засобах позначаються згідно з табл. 1.

Таблиця 1

Форми вираження та умовні позначення класів точності засобів вимірювальної техніки

Границі допустимої основної похибки	Умовне позначення
Форма вираження основ-ної допустимої похибки	Приклади	в НТД клас точності	на ЗВ
Абсолютна	–	М	М
Зведена	gгр = ± 0,5 %, якщо хN виражене в одиницях величини на виході ЗВ	0,5	0,5
gгр = ± 0,5 %, якщо хN виражене довжиною шкали ЗВ	1,5
Відносна за одночленною формулою	dгр = ± 0,1 %	0,1
Відносна за двочленною формулою		0,2/0,02	0,2/0,02
Відносна за складною формулою або у формі графіка чи таблиці	–	С	С
хN – нормувальне (нормоване) значення; x – значення вимірювальної величини на виході ЗВ (показ); х к – більша (за модулем) із границь вимірювань.

 

 

***

Приклади розрахунку методичних похибок при вимірюванні постійної напруги та струму.

 

Задача 1.

Виміряти ЕРС джерела E з внутрішнім опором r вольтметром, вхідний опір якого R_v, покази U_v

Þ

 

Визначимо абсолютну методичну похибку як різницю між виміряним U _вим та істинним U _іст значенням напруги джерела E:

.

Відносна методична похибка – це відношення абсолютної похибки D_М до істинного значення напруги U _іст

_.

Істинним значенням напруги джерела є величина U _іст = E, коли вольтметр не підключено до схеми і він своїм вхідним опором не шунтує джерело Е.

Виміряне значення U _вим знаходимо використовуючи схему на рис **б).

.

Підставимо вирази для U _вим і U _іст в формулу для d_М, одержимо:

.

Абсолютна методична похибка:

,

де U_V – покази вольтметра.

Для компенсації методичної похибки вводиться поправка

.

Результат вимірювання можна записати як

1) або

2) , .

Задача 2.

Виміряти струм у колі. Внутрішній опір джерела напруги r, внутрішній опір амперметра R _A, опір навантаження R _H, покази амперметра I _А.

Þ

Абсолютна методична похибка вимірювання струму

.

де I _вим і I _іст – виміряне та істинне значення стуму відповідною.

Відносна методична похибка

.

Істинне значення струму в колі буде при відсутності в ньому амперметра:

.

Виміряне значення знайдемо при наявності в колі амперметра:

.

Визначимо відносну методичну похибку:

.

Абсолютна методична похибка:

,

де I _А – покази амперметра.

Для компенсації методичної похибки вводиться поправка

.

З урахуванням поправки результат вимірювання можна записати у вигляді:

1) або

2) , .