ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение — это определение значения физической величины опытным путем.

При эксплуатации электрической аппаратуры измеряют ток, напряжение, сопротивление, мощность, частоту, расход электрической энергии и др. Для этой цели применяют различные измерительные приборы.

►   Из-за несовершенства средств и методов измерений, субъективных ошибок и случайных влияний результаты реальных измерений отличаются от действительных значений величин.

Разность между найденным А_из, и действительным А значением измеряемой величины называется абсолютной погрешностью измерения:

Измерения оценивают также относительной погрешностью

►   Погрешности измерений бывают систематические, грубые и случайные.

Влияние систематических погрешностей, зависящих от погрешностей средств измерений или несовершенства метода, можно учесть введением поправок. Результаты, содержащие грубые погрешности (неверный отсчет, неверная запись показаний и т. п.), обычно не принимают во внимание. Влияние на результат измерений случайных погрешностей снижается многократным измерением величины и нахождением среднего арифметического из т измерений:

►   Значение А₀ называется наиболее вероятным значением величины.

Измерения произвести наиболее просто электроизмерительными приборами непосредственного отсчета. Точность таких измерений определяется точностью измерительного прибора.

►   Погрешности прямых измерений оценивают на основании класса точности прибора, который указывается на шкале прибора и обозначает выраженную в процентах его основную наибольшую допустимую приведенную погрешность:

где A_mах — наибольшая возможная абсолютная погрешность прибора; А_н — верхний предел шкалы прибора.

Основная погрешность прибора может быть обусловлена трением, неуравновешенностью подвижных частей, остаточной деформацией пружин, неправильной установкой шкалы и т. п.

Наибольшая возможная относительная погрешность прямого измерения

►   Чем меньше измеряемая величина А по сравнению с значением А_н, тем больше погрешность измерения.

Поэтому, чтобы измерить величину более точно, следует подбирать прибор так, чтобы измеренное значение соответствовало второй половине его шкалы.

Помимо основной могут возникнуть дополнительные погрешности показаний прибора из-за отклонения условий его работы от нормальных (дополнительные погрешности от изменения температуры, от неправильной установки прибора, влияния внешних полей и т. п.).

При измерениях приборами сравнения (измерительные мосты, потенциометры и др.) сами приборы и процедура измерений величин сложнее, но точность измерений выше.

►   Так, при измерении нулевым методом значение известной образцовой величины регулируют до равенства со значением измеряемой величины.

Это регистрируется чувствительным нуль-индикатором. Точность измерений в этом случае определяется чувствительностью нуль-индикатора, а она может быть очень высокой.

►   При косвенных измерениях искомая величина не измеряется непосредственно, ее значения находятся из расчетов.

Например, расчет сопротивления R по закону Ома R=U/I ведут после измерения значений напряжения U и. тока I.

►   Погрешности измерения искомой величины А при косвенных измерениях связаны с погрешностями определения вспомогательных величин В и С формулами: