Указать прибор с наибольшей и наименьшей приведенной погрешностью измерения, если известна абсолютная погрешность . Шкала прибора имеет вид, представленный в табл. 4. Исходные данные приведены в табл. 5.
Таблица 4
Вид шкалы
Шкала 1 равномерная
Шкала 2
неравномерная
Шкала 3 равномерная
Шкала 4
неравномерная
Шкала 5 равномерная
Шкала 6
неравномерная
Таблица 5
Вид шкалы Параметр Предпоследняя цифра шифра
4
, В 2,5
Шкала 1 Аmax, В 60
Шкала 2 l1 / lшк 0,03
Шкала 3 Аmax – Аmin, В 45
Шкала 4 l1 / lраб 0,01
Шкала 5 Аmax / Аmin, В 50/-50
Шкала 6 l1 / lшк 0,02
1. Ответить на вопросы. Какую шкалу называют практически равномерной, существенно неравномерной, степенной? Как образуется логарифмическая шкала? Ответы сопроводить поясняющими рисунками.
2. Дать понятия терминам: «деление шкалы», «длина деления шкалы», «цена деления шкалы», «длина шкалы».
Решение
При решении задачи необходимо руководствоваться ГОСТ 8.401-80 «Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования».
Таблица 6
Вид шкалы Нормирующее значение Ан
равномерная шкала неравномерная шкала
Аmax lшк
Аmax – Аmin lраб
выбирают большее из Аmax и Аmin
Ан = Аmax + Аmin lшк
Нормирующее значение Ан устанавливают в зависимости от характера шкалы и расположения нулевой отметки.
Для СИ с равномерной шкалой, если нулевое значение находится на краю или вне диапазона измерений, нормирующее значение Ан устанавливают равным модулю разности пределов измерений.
Для СИ с равномерной шкалой и нулевой отметкой внутри диапазона измерений нормирующее значение Ан устанавливают равным большему из модулей пределов измерения, либо равным сумме модулей пределов измерения.
Для СИ с неравномерной шкалой нормирующее значение Ан устанавливают равным всей длине шкалы или её рабочей части. Длина рабочей части шкалы устанавливается в миллиметрах. Для сохранения размерности в формулу определения класса точности вводится нормирующий множитель, указывающий число миллиметров, приходящихся на единицу величины.
Для равномерной шкалы:
. (1)
Для неравномерной шкалы:
. (2)
где l1 – чувствительность СИ в данной точке шкалы, т.е. длина участка шкалы в миллиметрах, приходящаяся на 1 В напряжения вблизи поверяемой отметки, мм/В;
l – длина рабочей части шкалы (l = lшк или l = lраб), мм.
Таблица 7
Вид шкалы Приведенная погрешность, %
равномерная шкала неравномерная шкала
Аmax = 60 В
∆ = 2,5 В
γпр= 2,560∙100%=4,2 %
l1/lшк = 0,03
∆ = 2,5 В
γпр=2,5·0,03∙100%=7,5%
Аmax – Аmin = 45 В
∆ = 2,5 В
γпр= 2,545∙100%=5,6 %
l1/lраб = 0,01
∆ = 2,5 В
γпр=2,5·0,01∙100%=2,5%
Аmax / Аmin = 50/ - 50 В
∆ = 2,5 В
γпр= 2,5100∙100%=2,5 %
l1/lшк = 0,02
∆ = 2,5 В
γпр=2,5·0,02∙100%=5%
Таким образом, прибор с наибольшей приведенной погрешностью имеет неравномерную шкалу 2, а прибор с наименьшей приведенной погрешностью имеет неравномерную шкалу 4 и равномерную шкалу 5.
1. Ответить на вопросы.
Какую шкалу называют практически равномерной, существенно неравномерной, степенной? Как образуется логарифмическая шкала? Ответы сопроводить поясняющими рисунками.
Практически равномерная шкала – это шкала, у которой цены делений разнятся не больше чем на 13 % и которая обладает фиксированной ценой деления