Электроизмерительные приборы

В лабораторном практикуме по курсу общей физики, в частности, по электричеству, для контроля и исследования различных цепей, приходится измерять силу тока, напряжение, мощность, сопротивление, частоту колебаний и некоторые другие величины. Наибольшее распространение получили магнитоэлектрические, электромагнитные и электродинамические измерительные приборы. Особое место в практике электрических измерений занимает осциллограф. Предполагается, что более детальное изучение осциллографа имеет место в лабораториях электрорадиотехники и микроэлектроники.

 

Чувствительность и цена деления электроизмерительных приборов

Чувствительностью S электроизмерительного прибора называется отношение линейного или углового перемещения указателя n к измеряемой величине x, вызывающей это перемещение:

.

Величина, обратная чувствительности прибора , определяет его цену деления. Она представляет собой измеряемую величину, вызывающую отклонение указателя на одно деление. Цена деления зависит от верхнего предела измерения прибора и от числа делений шкалы. Например, прибор, рассчитанный на измерение постоянного напряжения до 200 мВ при шкале в 100 делений. Цена деления такого милливольтметра равна: 200/100 = 2(мВ/дел.).

Класс точности. Погрешность приборов. Все электроизмерительные приборы разделяются на 8 классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс точности указывается на шкале прибора цифрой, обведенной кружочком.

Принадлежность прибора к данному классу характеризуется наибольшим допустимым значением погрешности, которая определяется по формуле:

,

где  – погрешность, выраженная в процентах; А – максимальная абсолютная погрешность; А _m – верхнее значение показаний прибора. Например, милливольтметром на 200 мВ измерено напряжение в 50 мВ. Класс точности прибора  = 1,0. Найти возможную погрешность измерения. Максимальная абсолютная погрешность, согласно классу точности равна:

.

Соответственно, возможная относительная погрешность в данном примере равна:

.

Точность измерений повышается с приближением исследуемой величины к верхнему значению для данного прибора. Поэтому рекомендуется подбирать измерительные приборы так, чтобы измеряемая величина составляла (60 – 90)% от величины, на которую рассчитана вся шкала прибора.

 

Многопредельные приборы

Измерительный прибор, который можно переключать для изменения интервалов измеряемой величины, называется многопредельным. Изменение пределов амперметров достигается включением различных шунтов, в случае вольтметров – включением добавочных сопротивлений. Иногда многопредельные приборы снабжаются различными шкалами. Отсчет производится по шкале, соответствующей включению прибора.

Часто многопредельные приборы имеют одну шкалу, и при измерениях такими приборами на различных пределах цена деления шкалы будет различна.