Для прибора с преобладающими аддитивными погрешностями рассчитать зависимость абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей измерений. Результаты в виде таблицы и графиков.
Для вольтметра со шкалой (0...10) В класса точности 0,4 получены следующие значения напряжения: 0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 В.
Решение
Для записи результатов формируем таблицу 1.1, в столбцы которой будем записывать измеренные значения U, абсолютные ∆U, относительные δU и приведенные γU погрешности.
В первый столбец записываем заданные в условии задачи измеренные значения напряжения:
0; 1; 2; 4; 5; 6; 8; 10 В.
Класс точности вольтметра задан числом без кружка, следовательно, приведенная погрешность, выраженная в процентах, во всех точках шкалы не должна превышать по модулю класса точности, то есть γU≤0,4 %.
При решении задачи рассмотрим худший случай γU=0,4 %, когда приведенная погрешность принимает максимальное по абсолютной величине значение, что соответствует γU=+0,4 % и γU=-0,4%.
Данные значения приведенной погрешности заносим в четвертый столбец таблицы 1.1.
Таблица 1.1
U, В
∆U, В
δU, %
γU, %
1 2 3 4
0 ±0,04
±∞
±0,4
1 ±0,04
±4
±0,4
2 ±0,04
±2
±0,4
4 ±0,04
±1
±0,4
5 ±0,04
±0,8
±0,4
6 ±0,04
±0,67
±0,4
8 ±0,04
±0,5
±0,4
10 ±0,04
±0,4
±0,4
Рассчитаем значения абсолютной погрешности
. Так как диапазон измерений вольтметра – (0...10) В, то его шкала содержит нулевую отметку, следовательно, за нормирующее значение принимаем размах шкалы прибора:
UN=10 В-0 В=10 В.
Из формулы:
γU=∆UUN*100%,
выражаем абсолютную погрешность:
∆U=γU*UN100%=±0,4 %*10 В100%=±0,04 В.
Полученное значение абсолютной погрешности, одинаковое во всех точках шкалы прибора, заносим во второй столбец таблицы 1.1.
Значения относительной погрешности будем рассчитывать по формуле:
δU=∆UU*100%.
При U=0 В получаем
δU=±0,04 В0 В*100%→±∞.
При U=1 В получаем
δU=±0,04 В1 В*100%=±4 %.
Значения относительной погрешности для остальных измеренных значений напряжения рассчитываются аналогично