1.电工仪表等一些仪表的精确度与测量误差

这些仪表的精确度常采用仪表的最大引用误差和精确度等级来表示。仪表的最大引用误差的定义为

式中,仪表显示值的绝对误差指在规定的正常情况下,被测参数的测量值与被测参数的标准值之差的最大绝对值。对于多挡仪表,不同挡次显示值的绝对误差和量程范围均不相同。

式(2-15)表明,若仪表显示值的绝对误差相同,则量程范围越大,最大引用误差越小。

我国电工仪表的精确度等级有七种:0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0。如某仪表为2.5级,则说明此仪表的最大引用误差为2.5%。

在使用仪表时,如何估算一次测量值的绝对误差和相对误差?

设仪表的精确度等级为p级,其最大引用误差为p%。设仪表的测量范围为xn,仪表的示值为xi,则由式(2-15)得该示值的误差为

式(2-16)表明:

(1)若仪表的精确度等级p和测量范围xn已固定,则测量的示值xi越大,测量的相对误差越小。

【例2-3】　今欲测量大约90V的电压,实验室里有0.5级0～300V和1.0级0～100V的电压表,选用哪一种电压表测量较好?

【解】　用0.5级0～300V的电压表测量90V时的最大相对误差为

而用1.0级0～100V的电压表测量90V时的最大相对误差为(www.daowen.com)

此例说明,如果选择恰当,用量程范围适当的1.0级仪表进行测量,能得到比用量程范围大的0.5级仪表更准确的结果。

2.天平类仪器的精确度与测量误差

这些仪器的精确度用以下公式来表示:

式中,名义分度值指测量时读数有把握正确的最小单位,即每一个最小分度所代表的数值。例如TG—328A型天平,其名义分度值(感量)为0.1mg,测量范围为0～200g,则有

若仪器的精确度已知,也可用式(2-17)求得其名义分度值。

使用这些仪器时,测量值的误差可用下式来确定:

3.测量值的实际误差

由仪表的精确度用上述方法所确定的测量误差,一般总是比测量值的实际误差小得多。这是因为仪器没有调整到理想状态,如不垂直、不水平、零位没有调整好等,会引起误差;仪表的实际工作条件不符合规定的正常工作条件,会引起附加误差;仪器经过长期使用后,零件发生磨损,装配状况发生变化等,也会引起误差;还可能存在有测量者个人的习惯和偏向引起的误差;仪表所感受的信号实际上可能并不等于待测的信号;仪表电路可能会受到干扰。

总之,测量值实际误差大小的影响因素是很多的。为了获得较准确的测量结果,需要有较好的仪器,也需要有科学的作风和方法,以及扎实的理论知识和实践经验。