Миллиамперметром с диапазоном измерений (-100...+100) мА и классом точности 1,0/0,5 измерены значения 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мА. Рассчитать зависимость абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
Решение
Для записи результатов формируем таблицу 3.1, в столбцы которой будем записывать измеренные значения I, абсолютные ∆I и относительные δI погрешности.
Таблица 3.1
I, мА
∆I, мА
δI, %
1 2 3
0 0,5 ∞
10 0,558 5,5
20 0,6 3,0
40 0,7 1,75
50 0,75 1,5
60 0,8 1,33
80 0,9 1,125
100 1,0 1,0
В первый столбец записываем заданные в условии задачи измеренные значения силы тока: 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мА.
Класс точности миллиамперметра задан в виде двух чисел, разделенных косой чертой. Следовательно, относительная погрешность, выраженная в процентах, во всех точках шкалы должна удовлетворять следующему соотношению:
δI≤a+b*IкI-1, %.
В данном случае a=1,0; b=0,5; Iк=100 мА, причем параметры этой формулы определяются мультипликативной и аддитивной составляющими суммарной погрешности соответственно.
Таким образом, получаем:
δI≤1,0+0,5*100I-1.
При решении задачи рассмотрим худший случай:
δI=1,0+0,5*100I-1,
что соответствует значениям
δI=±1,0+0,5*100I-1.
Исходим из того, что результаты вычисления, выполненные для положительных и отрицательных значений погрешностей, численно совпадают друг с другом и отличаются только знаками «+» или «–»
. Поэтому дальнейшие вычисления будем производить только для положительных значений относительной погрешности
δI=1,0+0,5*100I-1,
но при этом будем помнить, что все значения второго и третьего столбцов таблицы 3.1 могут принимать и отрицательные значения.
Рассчитаем значения относительной погрешности.
При I=0 мА получаем
δI=1,0+0,5*1000-1→∞.
При I=10 мА получаем
δI=1,0+0,5*10010-1=5,5 %.
Значения относительной погрешности для остальных измеренных значений силы тока рассчитываются аналогично