電工指示儀表的誤差和準確度

電工指示儀表的誤差和準確度誤差：在電工測量中，無論哪種電工儀表，也不論其質(zhì)量多高，它的測量結(jié)果與被測量的實際值之間總會存在一定的差值，這個差值叫做誤差。準確度：是指儀表的測量結(jié)果與實際值的接近程度?？梢姡瑑x表的準確度越高，誤差越小。誤差值的大小可以用來反映儀表本身的準確程度。一、儀表的誤差基本誤差：儀表在正常工作條件下，由于儀表本身的結(jié)構(gòu)、制造工藝等方面的不完善而產(chǎn)生的誤差叫基本誤差。基本誤差是儀表本身所固有的誤差，一般無法消除。附加誤差：儀表因為偏離了規(guī)定的工作條件而產(chǎn)生的誤差叫附加誤差。附加誤差實際上是一種因外界工作條件改變而造成的額外誤差，一般可以設(shè)法消除。二、誤差的表示方法絕對誤差、相對誤差、引用誤差絕對誤差：儀表的指示值A(chǔ)x與被測量實際值A(chǔ)0之間的差值，叫做絕對誤差?！鳎紸x－A0

在計算△值時，通?？捎脴?biāo)準表的指示值作為被測量的實際值。將上式變形可得A0＝Ax－△＝Ax+（－△）＝Ax+C上式中的C＝－△稱為儀表的校正值。實際中在測量同一被測量時，我們可以用絕對誤差的絕對值來比較不同儀表的準確程度，越小的儀表越準確。用一只標(biāo)準電壓表來校驗甲、乙兩只電壓表，當(dāng)標(biāo)準表的指示值為220V時，甲、乙兩表的讀數(shù)分別為220.5V和219V，求甲、乙兩表的絕對誤差。解：代入絕對誤差的定義式得甲表的絕對誤差△1＝Ax1－A0＝220.5－220＝0.5V乙表的絕對誤差△2＝Ax2－A0＝219－220＝－1V相對誤差絕對誤差△與被測量實際值A(chǔ)0比值的百分數(shù)，叫做相對誤差γ，即一般情況下實際值A(chǔ)0難以確定，而儀表的指示值A(chǔ)x≈A0，故可用以下公式計算實際測量中，相對誤差不僅常用來表示測量結(jié)果的準確程度，而且便于在測量不同大小的被測量時，對其測量結(jié)果的準確程度進行比較。已知甲表測量200V電壓時△l＝+2V，乙表測量10V電壓時△2＝+1V，試比較兩表的相對誤差。解：甲表相對誤差為乙表相對誤差為在測量不同大小的被測量時，不能簡單地用絕對誤差△來判斷測量結(jié)果的準確程度。只能用相對誤差來比較測量結(jié)果的準確程度。引用誤差絕對誤差△與儀表量程（最大讀數(shù)）Am比值的百分數(shù)，叫做引用誤差γm，即工程中，一般采用引用誤差來反映儀表的準確程度。引用誤差實際上就是儀表在最大讀數(shù)時的相對誤差，即滿度相對誤差。因為絕對誤差△基本不變，儀表量程Am也不變，故引用誤差γm可以用來表示一只儀表的準確程度。三、儀表的準確度國家標(biāo)準中規(guī)定以最大引用誤差來表示儀表的準確度。儀表的準確度：儀表的最大絕對誤差△m與儀表量程Am比值的百分數(shù)，叫做儀表的準確度（±K％）。即K表示儀表的準確度等級，它的百分數(shù)表示儀表在規(guī)定條件下的最大引用誤差。最大引用誤差越小，儀表的基本誤差越小，準確度越高。儀表的基本誤差準確度等級0.10.20.51.01.52.55.0基本誤差（%）±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0若已知儀表量程，可求出不同準確度等級儀表所允許的最大絕對誤差△m，即［例］用準確度等級為5.0級、量程為500V的電壓表，分別測量50V和500V的電壓。求其相對誤差各為多少?解：先求出該表的最大絕對誤差測量50V電流時產(chǎn)生的相對誤差為一般要求儀表的“變差”不應(yīng)超過其基本誤差的絕對值。常用電工測量方法實踐證明，測量結(jié)果準確與否，除了與所使用的電工儀表有關(guān)之外，還與所選擇的測量方法有關(guān)。所謂電工測量就是把被測的電量、磁量或電參數(shù)與同類標(biāo)準量(即度量器)進行比較，從而確定被測量大小的過程。一、直接測量法特點：凡能用直接指示的儀器儀表讀取被測量數(shù)值，而無需度量器直接參與的測量方法，叫做直接測量法。適用范圍：適用于準確度要求不太高的場合。直接測量法的優(yōu)缺點優(yōu)點：方法簡便，讀數(shù)迅速。缺點：由于儀表接入被測電路后，會使電路工作狀態(tài)發(fā)生變化，因而這種測量方法的準確度較低。舉例：電流表測量電流，電壓表測量電壓，功率表測量功率等。二、間接測量法特點：測量時先測出與被測量有關(guān)的電量，然后通過計算求得被測量數(shù)值的方法，叫做間接測量法。適用范圍：在準確度要求不高的特殊場合。間接測量法的優(yōu)缺點優(yōu)點：在準確度要求不高的一些特殊場合應(yīng)用十分方便。缺點：誤差較大。舉例：伏安法測量電阻；通過測量晶體三極管發(fā)射極電壓求得放大器靜態(tài)工作點IC的方法。三、比較測量法特點：凡在測量過程中需要度量器的直接參與，并通過比較儀表來確定被測量數(shù)值的方法叫做比較測量法。適用范圍：適用于測量要求準確度較高的場合。比較測量法的分類零值法：在測量過程中，通過改變標(biāo)準量，使其與被測量相等（即兩者差值為零），從而確定被測量數(shù)值的方法叫零值法。如用電橋測量電阻就屬于這種方法。差值法：利用被測量與標(biāo)準量的差值作用于測量儀表，從而確定被測量數(shù)值的方法，叫差值法。如用不平衡電橋測量電阻就屬于這種方法。代替法：在測量過程中，用已知標(biāo)準量代替被測量，若維持儀表原來的讀數(shù)不變，則被測量必等于已知標(biāo)準量，這種測量方法叫做代替法。比較測量法的優(yōu)缺點優(yōu)點：準確度高。缺點：設(shè)備復(fù)雜，價格較高，操作麻煩。舉例：電橋測量電阻。電工指示儀表的組成測量機構(gòu)是整個儀表的核心為使儀表指針的偏轉(zhuǎn)角能夠正確反映被測量的數(shù)值，要求偏轉(zhuǎn)角一定要與被測電量（過渡電量）保持一定的函數(shù)關(guān)系。二、測量機構(gòu)的主要裝置轉(zhuǎn)動力矩裝置、反作用力矩裝置、阻尼力矩裝置、讀數(shù)裝置、支撐裝置轉(zhuǎn)動力矩裝置產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩的裝置都由固定部分和可動部分組成。轉(zhuǎn)動力矩M的大小與被測量x及指針偏轉(zhuǎn)角α成某種函數(shù)關(guān)系。反作用力矩裝置反作用力矩Mf一般由游絲產(chǎn)生。其方向總是與轉(zhuǎn)動力矩的方向相反，大小在游絲的彈性范圍內(nèi)與指針偏轉(zhuǎn)角α成正比。阻尼力矩裝置為了縮短可動部分擺動的時間以利于盡快讀數(shù)，儀表中還必須有產(chǎn)生阻尼力矩的裝置。電工指示儀表中常用的阻尼力矩有空氣阻尼器和磁感應(yīng)阻尼器兩種。阻尼力矩特點阻尼力矩Mz只在儀表可動部分運動時才能產(chǎn)生。Mz的大小與運動速度成正比，方向與可動部分的運動方向相反。當(dāng)可動部分在平衡位置靜止時，Mz＝0。讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由指示器和刻度盤組成。指示器分指針式和光標(biāo)式兩種。指針