Класи точності приладів вимірювання

Дуже часто на шкалі вимірювального приладу, на передній панелі або в технічному документі (паспорті), зазначений його клас точності. Клас точності – це число, знаючи яке, можна визна­чити похибку даного приладу. Застосовується вираження класу точності за допомогою відносних чисел і абсолютних значень похибки. У випадку якщо клас точності виражається відносним числом, те це число вибирається з ряду [1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6]×10^п, де показник степеня п може бути рівним 1; 0; -1; -2 і т.д.

Нехай на шкалі приладу просто зазначене число з наведеного ряду, наприклад 0,2. Це значить, що приведена похибка дорівнює Клас точності − найбільше значення приведеної похибки вимірювального приладу. Приведеною похибкою вимірю­вального приладу називають відношення абсолютної похибки вимірювального приладу до нормованого значення , вира­женого у відсотках.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитись з теоретичними відомостями та рекомендованою літературою.

2. За вказівкою викладача отримати свій варіант завдання та номер задачі для самостійного виконання.

3. Отримавши номер завдання, розглянути наведені приклади розв’язування задач і по аналогії виконати своє завдання.

4. Оформити звіт та дати усні відповіді на контрольні запитання.

Приклади розв’язування задач

Задача 1. Сформулюйте різницю між двома рядами величин: 1) 1; 3; 0,5;10. 2) 1кг; 3хв; 0,5 м; 10А.

Відповідь: перший ряд – це числа, які характеризують кількість (невідомо чого); другий ряд – числові значення певних фізичних величин. Другий ряд більш інформативний, він відпові­дає на запитання – "скільки" і "чого".

Задача 2. На які одиниці вимірювання системи СІ не поширюється правило утворення кратних і дольних одиниць?

Відповідь: на одиниці вимірювання часу, одиниці вимірю­вання кутових величин; одиниці вимірювання інформації:

а) 1 хв. = 60 с.; 1 год. = 60 хв.; 1 доба = 24 год. і т.д.;

б) 1^о = 60´; 1´= 60´´; 1 рад ≈ 57,3^о; 2π рад = 360^о;

в) 1 байт = 2³біт; 1 кбайт = 1024байт; 1 Мбайт = 1024² байт.

Задача 3. Визначити відносну похибку вимірювань для приладу класу 0,5 зі шкалою на 100 поділок, якщо при вимірю­ваннях стрілка зупинилась на поділці 30.

Розв’язання. За означенням, клас точності – це максимально допустима приведена похибка приладу:

.

За класом точності визначається абсолютна похибка вимі­рювань :

.

Відносна похибка:

.

Введемо поняття ціни поділки с, тоді:

; .

Підставимо дані значення у вираз для відносної похибки:

.

Відповідь: відносна похибка вимірювань складає 1,66%.

Задача 4. Вольтметр класу точності 0,5 має шкалу 50В і 100 поділок на шкалі. При вимірюванні напруги стрілка зупинилась на поділці 60. Визначити вимірювану напругу, абсолютну та відносну похибки її вимірювання.

Розв’язання. Визначимо ціну поділки шкали вольтметра, поділивши максимальне значення напруги на число поділок шкали:

.

Далі знайдемо шукану напругу:

.

За класом точності обчислимо абсолютну похибку вимірювань:

; .

Визначимо відносну похибку вимірювань:

.

Відповідь: шукана напруга дорівнює (30 0,25)В.