Характеристики электроизмерительных аналоговых

 приборов. Основные формулы и соотношения

Уравнение прибора

Электроизмерительный прибор	Уравнение	Примечание
магнитоэлектрический амперметр		- магнитная индукция в  зазоре;  - площадь рамки, - количество  витков провода в рамке;  - измеряемый ток
магнитоэлектрический вольтметр		- сопротивление вольтметра;  - измеряемое напряжение
электромагнитный амперметр		- индуктивность катушки прибора
электромагнитный вольтметр		- полное сопротивление вольтметра
электродинамический амперметр		- коэффициент взаимной индукции подвижной и неподвижной катушек прибора
электродинамический вольтметр
электростатический вольтметр		С – емкость прибора
индукционный измерительный механизм		- постоянный коэффициент,  - частота тока,  и  - магнитные потоки, пересекающие диск, (  ) – угол сдвига фаз между магнитными потоками

Чувствительность к входной величине и постоянная прибора

 Общие выражения для чувствительностей по току и напряжению амперметров и вольтметров:

Электроизмерительный прибор	Чувствительность
магнитоэлектрический амперметр
магнитоэлектрический вольтметр
электромагнитный амперметр
электромагнитный вольтметр
электродинамический амперметр
электродинамический вольтметр
электростатический вольтметр

Величина, обратная чувствительности, называется постоянной прибора:

                                                .

Мощность, потребляемая прибором

Для  амперметра:

где I - ток, протекающий через амперметр; r_а  - сопротивление амперметра.

Для вольтметра:

где U - напряжение на зажимах вольтметра; r_в -  сопротивление вольтметра.

Погрешности приборов

 Погрешности приборов делятся на две категории:

1) основная погрешность – погрешность при нормальных условиях эксплуатации;

2) дополнительные погрешности – погрешность при отклонении одного или нескольких влияющих факторов от нормальных значений.

Количественно погрешность прибора выражается в абсолютных единицах или в относительных единицах (процентах):

а) абсолютная погрешность представляет собой разность между показанием прибора и действительным значе­нием измеряемой величины:

где  - значение величины, измеренной прибором;  - действительное значение измеряемой величины (измеренное образцовым прибором либо полученное расчетным путем).

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, носит название поправки и обозначается .  Поправка - величина, которую надо алгебраически прибавить к показаниям прибора, чтобы получить действительное значение измеряемой величины:

.

б) относительная погрешность представляет собой отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины. Относительная погрешность, обозна­чаемая δ  и выражаемая в процентах, равна:

в) приведенная погрешность (в %), представляет со­бой отношение абсолютной погрешности к номинальному зна­чению шкалы поверяемого прибора:

где  - номинальное значение шкалы прибора.

Если прибор имеет двустороннюю шкалу, (с нулем посре­дине), то приведенную погрешность вычисляют от суммы пределов измерений по обе стороны от нуля.

Классы точности приборов

 Класс точности средства измерения определяет пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей. Эти пределы выражаются в форме приведенной относительной, относительной или абсолютной погрешностей. Если аддитивная погрешность средства измерений преобладает над мультипликативной, то класс точности выражается в виде приведенной относительной погрешности:

где р – отвлеченное положительное число, выбираемое из ряда (n = 1, 0, -1, -2, -3…). Для аналоговых приборов обычно р принимает значения 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4.

Если мультипликативная погрешность средства измерения преобладает над аддитивной, то класс точности выражается через относительную погрешность:

Для средств измерений с аддитивной и мультипликативной погрешностями класс точности выражается двучленной формулой:

где  и  - числа из приведенного выше ряда, причем ,  - конечное значение диапазона измерений прибора,  - измеренное значение. Обычно такой способ выражения класса точности используется для цифровых приборов, многозначных мер и приборов сравнения.

У аналоговых приборов обозначение класса точности выносится на лицевую панель. Если класс точности равен относительной приведенной погрешности, то класс точности обозначается в виде числа из приведенного выше  ряда, например, 0,5. Если шкала прибора существенно неравномерная, то класс точности обозначается в виде числа с галочкой, например ,  а если класс точности выражается через относительную погрешность, то число из ряда заключается в скобки, например (2,5) или в окружность.

 Для средств измерений с аддитивной и мультипликативной погрешностями класс точности  выражается в виде дроби , например 0,02/0,01.