ВИБІР МЕЖІ ВИМІРЮВАННЯ ТА КЛАСУ ТОЧНОСТІ СТРІЛКОВОГО ПРИЛАДУ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ЗАДАНОЇ З ДОПУСТИМИМ ВІДХИЛЕННЯМ ФІЗИЧНОЇ ВЕЛИЧИНИ

Така задача часто зустрічається в повсякденній практиці інженера. Наприклад, у нормативно-технічній документації вказано, що напруга на об'єкті повинна бути:

U = (145 ± 10) В.

При розробці технологічної карти або інструкції з обслуговування об'єкта інженер повинен обрати прилад для виконання цієї операції з вимірювання вказаної напруги з тих, що є на підприємстві або обґрунтувати замовлення відсутнього, але необхідного приладу.

Правила вибору межі вимірювання:

1. Межа вимірювання М повинна бути не меншою, ніж сума вимірюваної величини та її допустимого відхилення:

                            М ≥ (145 В + 10 В) ,

тобто:

                                      М ≥ 155 В. 

Вольтметр межі вимірювання 150 В непридатний, так як ним можна буде виміряти не всі дозволені значення напруги на об'єкті (від 135 В до 155 В).

 Однак, yсі вольтметри межі вимірювання 155 В та вищої придатні.

2. З усіх наявних на підприємстві вольтметрів, що відповідають цій вимозі, слід обирати прилад із найменшою межею вимірювання.

 Наприклад, є вольтметри меж вимірювання (200; 250; 300; 500) В. Найраціональніший - вибір приладу межі вимірювання 200 В. Із наступного правила стане зрозуміло, що при цьому вимоги до його точності будуть найменшими.

Правило вибору класу точності: допустима абсолютна похибка приладу повинна бути, принаймні, у 3…5 разів меншою за допустиме відхилення вимірюваної величини:

Δ_{max n} ≤[Δ_{max в} / (3…5)] , де: ∆_maxn –допустима абсолютна похибка приладу; ∆_maxв - допустимe відхилення вимірюваної величини. При технічних вимірюваннях цілком достатнім у цій формулі є коефіцієнт 3. Збільшують його в залежності від відповідальності вимірювання, наприклад, для вимірювань, пов’язаних із розподілом матеріальних цінностей, безпекою польотів і т.ін.

Для даного прикладу:

тобто

Обчисливши допустиму абсолютну похибку вольтметра та обравши раніше межу його вимірювання (нормоване значення), за відомою формулою зведеної похибки, що визначає клас точності стрілкового приладу, вираховуємо:

тобто

Це значить, що всі вольтметри межі 200 В класів точності 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; та 0,05 здатні відповідати поставленим вимогам.

 З практичних та економічних міркувань доцільно вибрати прилад найнижчого з зазначених класів точності, тобто 1,5. Прилади вищих класів, як правило, значно дорожчі в придбанні та експлуатації, часто потребують особливих умов експлуатації, вищекваліфікованого обслуговуючого персоналу і т.ін.

Повернемось до обґрунтування раціональності обрання приладу найменшої межі вимірювання (200 В). Якби був обраний прилад із межею 500 В, то його допустима зведена похибка:

γ

тобто

                    γ %max n ≤ 0,67%.

Це значить, що клас точності повинен бути не гіршим за 0,5, тобто втричі вищим ніж для приладу з межею вимірювання 200 В.