Курс общей физики. Введение. Миловидова С.Д - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
Однако эта погрешность зависит от каждого значения измеряемых
величин . Например, при измерении напряжений в 1 В, 10 В или 300 В
одним и тем же прибором относительная погрешность будет разная.
Поэтому она не может служить для оценки точности такого прибора .
Для этого вводится так называемая приведенная погрешность.
Приведенная относительная погрешность определяется как отношение
абсолютной погрешности х к предельному (максимальному ) значению
прибора х
max
, которое может быть измерено по шкале прибора и
выражается в процентах:
Е
n
=
max
x
x
· 100%.
Приведенная относительная погрешность и лежит в основе деления
приборов на классы точности, о которых шла речь выше.
Величина абсолютной погрешности на данном пределе (х =Е
n
·
х
max
/100%) есть величина постоянная, и поэтому точность измерений
повышается с приближением измеряемой величины (х
изм
) к предельному
значению, а относительная погрешность измерения х/х
изм
. уменьшается .
Поэтому рекомендуется подбирать предел измерений так, чтобы
измеряемая величина составляла 60 - 100% от предельного значения.
В зависимости от того, какое физическое явление положено в основу
действия прибора , электрические измерительные приборы разделяются на
следующие системы:
Приборы магнитоэлектрической системы
Работа приборов этой системы основана на взаимодействии поля
постоянного магнита и измеряемого тока , проходящего по обмотке
подвижной катушки, помещенной в
этом поле. Предназначены они для
измерения силы тока и напряжения в
цепях постоянного тока . Для
переменного тока
магнитоэлектрические приборы
неприменимы, так как подвижная
часть вследствие инерции не успевает
отклоняться .
На рис.1 показано схематическое
устройство наиболее
распространенного вида
магнитоэлектрического прибора .
Сильный постоянный магнит из
высококоэрцитивной стали скреплен с магнитопроводом 2 и полюсными
наконечниками из магнитомягкой стали. Между полюсными
наконечниками укреплен цилиндрический сердечник 4 тоже из
магнитомягкой стали. Подвижная катушка (рамка ) 5 из тонкого медного
или алюминиевого провода намотана на легкий алюминиевый каркас.
2
1
4
5
4
Рис.1
                                             21
    Од н а ко эт а п огрешн ост ь за висит от ка ж д ого зн а чен ия изм еря ем ых
величин . На п рим ер, п ри изм ерен ии н а п ря ж ен ий в 1 В, 10 В или 300 В
од н им и т ем ж е п рибором от н осит ель н а я п огрешн ост ь бу д ет ра зн а я .
П оэт ом у он а н е м ож ет слу ж ит ь д ля оц ен ки т очн ост и т а кого п рибора .
    Для эт ого ввод ит ся т а к н а зыва ем а я п ривед ен н а я п огрешн ост ь .
П ривед ен н а я от н осит ель н а я п огрешн ост ь оп ред еля ет ся ка к от н ошен ие
а бсолют н ой п огрешн ост и ∆х к п ред ель н ом у (м а ксим а ль н ом у ) зн а чен ию
п рибора хmax , кот орое м ож ет быт ь изм ерен о п о шка ле п рибора и
выра ж а ет ся в п роц ен т а х:
                                             ∆x
                                     Еn=           · 100%.
                                           x max
     П ривед ен н а я от н осит ель н а я п огрешн ост ь и леж ит в осн ове д елен ия
п риборов н а кла ссы т очн ост и, о кот орых шла речь выше.
     Величин а       а бсолют н ой п огрешн ост и на да нно м предел е (∆х =Е n ·
хmax/100%) ест ь величин а п ост оя н н а я , и п оэт ом у т очн ост ь изм ерен ий
п овыша ет ся с п риближ ен ием изм еря ем ой величин ы (хизм ) к п ред ель н ом у
зн а чен ию, а от н осит ель н а я п огрешн ост ь изм ерен ия ∆х/хизм . у м ен ь ша ет ся .
П оэт ом у реком ен д у ет ся п од бира т ь п ред ел изм ерен ий т а к, чт обы
изм еря ем а я величин а сост а вля ла 60 - 100% от п ред ель н ого зн а чен ия .
        В за висим ост и от т ого, ка кое ф изическое я влен ие п олож ен о в осн ову
д ейст вия п рибора , элект рические изм ерит ель н ые п риборы ра зд еля ют ся н а
след у ющ ие сист ем ы:

                     П р иб о р ы м агнито эл ектр ичес ко й с ис тем ы
     Ра бот а п риборов этой сист ем ы осн ова н а н а вза им од ейст вии п оля
п ост оя н н ого м а гн ит а и измеря ем ого т ока , п роход я щ его п о обм от ке
                                              п од виж н ой ка т у шки, п ом ещ ен н ой в
                                      4       эт ом п оле. П ред н а зн а чен ы он и д ля
                                              изм ерен ия силы т ока и н а п ря ж ен ия в
                                              ц еп я х     п ост оя н н ого т ока .     Для
                                              п ерем ен н ого                          т ока
                                              м а гн ит оэлект рические          п риборы
                                              н еп рим ен им ы, т а к ка к п од виж н а я
            4                                 ча ст ь вслед ст вие ин ерц ии н е у сп ева ет
                                              от клон я т ь ся .
  5
                                                    На рис.1 п ока за н о схем а т ическое
                                   1          у ст ройст во                      н а иболее
                     2
                                              ра сп рост ра н ен н ого                 вид а
                  Рис.1                       м  а гн ит оэлект  рического       п  р ибора .
                                              С иль н ый п ост оя н н ый м а гн ит из
высококоэрц ит ивн ой ст а ли скреп лен с м а гн ит оп ровод ом 2 и п олюсн ым и
н а кон ечн ика м и     из м а гн ит ом я гкой ст а ли.            М еж д у  п олюсн ым и
н а кон ечн ика м и у креп лен ц илин д рический серд ечн ик 4 т ож е из
м а гн ит ом я гкой ст а ли. П од виж н а я ка т у шка (ра мка ) 5 из т он кого м ед н ого
или а люм ин иевого п ровод а н а м от а н а н а легкийа люм ин иевыйка рка с.