При поверке технического вольтметра класса точности 1,5 с помощью образцового вольтметра, получены следующие результаты:
Показания приборов
технического Uи, В
образцового вольтметра U, В
ход вверх ход вниз
0 0 0
50 49,7 49,9
100 100,8 101,1
150 149,0 151,0
200 199,2 200,2
250 250 250
Считая действительным значением среднее арифметическое показаний образцового вольтметра при ходе вверх и ходе вниз на каждой отметке технического вольтметра, определить абсолютные и приведенные погрешности, поправки и вариацию. Дать заключение о пригодности технического вольтметра.
Решение
Определяем действительные значения напряжения как средние арифметические при ходе вверх и ходе вниз на каждой оцифрованной отметке технического вольтметра:
- на отметке 0 В
U0=0+02=0 В;
- на отметке 50 В
U50=49,7+49,92=49,8 В;
- на отметке 100 В
U100=100,8+101,12=100,95 В;
- на отметке 150 В
U150=149+1512=150 В;
- на отметке 200 В
U200=199,2+200,22=199,7 В;
- на отметке 250 В
U250=250+2502=250 В.
Абсолютная погрешность каждого из измерений определяется по следующей формуле:
∆U=Uи-U
где Uи – результат измерения; U – действительное значение измеряемой величины.
Получаем:
- на отметке 0 В
∆U0=0-0=0 В;
- на отметке 50 В
∆U50=50-49,8=-0,2 В;
- на отметке 100 В
∆U100=100-100,95=-0,95 В;
- на отметке 150 В
∆U150=150-150=0 В;
- на отметке 200 В
∆U200=200-199,7=0,3 В;
- на отметке 250 В
∆U250=250-250=0 В.
Приведенная погрешность γпр есть выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности ∆U к нормируемому множителю Uн , который равен верхнему пределу измерения, то есть к 250 В
. Производим расчет:
- на отметке 0 В
γпр0=0250*100%=0 %;
- на отметке 50 В
γпр50=-0,2250*100%=-0,08 %;
- на отметке 100 В
γпр100=-0,95250*100%=-0,38 %;
- на отметке 150 В
γпр150=0250*100%=0 %;
- на отметке 200 В
γпр200=0,3250*100%=0,12 %;
- на отметке 250 В
γпр250=0250*100%=0 %.
Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой:
δi=-∆Ui.
Рассчитываем их:
δ0=-∆U0=0 В;
δ50=-∆U50=0,2 В;
δ100=-∆U100=0,95 В;
δ150=-∆U150=0 В;
δ200=-∆U200=-0,3 В;
δ250=-∆U250=0 В.
Вариацию показаний прибора на поверяемой отметке шкалы определяют как абсолютное значение разности значений измеряемой величины при одном и том же показании прибора, полученном при плавном подводе указателя сначала со стороны меньших, а потом со стороны больших значений при неизменной полярности тока.
В условиях данного задания получаем следующие значения вариации:
V0=0-0=0 В;
V50=49,7-49,9=0,2 В;
V100=100,8-101,1=0,3 В;
V150=149-151=2 В;
V200=199,2-200,2=1 В;
V250=250-250=0 В.
Вариацию поверяемого вольтметра в целом определим, как максимальное из найденных значений:
Vmax=V150=2 В.
Так как число, обозначающее класс точности, является наибольшей приведенной погрешностью прибора на всех отметках рабочей части его шкалы, то в нашем случае:
γпр max=0,38 %.
В зависимости от степени точности электроизмерительные приборы согласно ГОСТ 8.401-80 делятся на девять классов:
0,02 ; 0,05 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,5 ; 4,0.
Таким образом, вольтметр по результатам измерений следует отнести к ближайшему стандартному классу точности K=0,5.
Следовательно, по результатам поверки, делаем вывод о соответствии вольтметра заявленному классу точности 1,5.