3.3.Оцінювання і запис результатів одноразових непрямих вимірювань

У випадку непрямих вимірювань, коли величину

x = F(x₁,x₂,x₃,…x_m)

знаходять за результатами прямих вимірювань х₁,х₂,... х_m абсолютну похибку результату вимірювань знаходять за формулою:

∂F

• ч

  ∂x_i

  

  ∆_i

  астинні похибки результату непрямого вимірювання;

• ∂F

  ∂x_i

  коефіцієнти впливу похибок Δ_i прямих вимірювань х_і на похибку результату непрямого вимірювання.

Запис результату непрямого вимірювання має такий вигляд:

x = F(x₁, x₂, …. , x_m) ± Δx

Наприклад, при вимірюванні електричного опору методом амперметра і вольтметра за формулою зв'язку - законом Ома, коли значення опору знаходять за результатами прямих вимірювань напруги і сили струму І як результат обчислення за формулою: R = U/I, абсолютна похибка результату непрямого вимірювання дорівнює

де ΔU, ΔI - абсолютні похибки прямих вимірювань напруги і струму, обчислені за класом точності вольтметра і амперметра, а запис результату непрямого вимірювання опору має такий вигляд:

R = U/I ± ΔR,

де U,I - результати відчиту значення показів вольтметра і амперметра, а ΔR -абсолютна похибка результату непрямого вимірювання.

Іноді прямі вимірювання виконуються за допомогою вимірювальної установки, яка являє собою цілий комплекс засобів вимірювань, куди крім вимірювального приладу можуть входити міри, масштабні та вимірювальні перетворювачі. У цьому випадку похибка вимірювання обчислюється як середнє квадратичне значення абсолютних похибок всіх засобів вимірювань, що входять до вимірювальної установки, обчислених за їх класом точності.

Наприклад, для вимірювання великих струмів може бути використана вимірювальна установка, що складається з мілівольтметра і шунта, що вмикаються у вимірювальне коло паралельно мілівольтметру.

Абсолютна похибка вимірювання цією установкою буде дорівнювати:

Розділ 2. Вимірювання електричних величин

Тема 4. Міри і перетворювачі електричних величин

4.1 Міри електричних величин

4.1.1. Міри електричної напруги

Найбільш точною мірою напруги є міра ЕРС постійного струму у вигляді нормального елемента - гальванічного елемента з точно визначеною ЕРС. Значення ЕРС нормального елемента при температурі t = 20°C в границях 1.01854-1.01960 вказується у свідоцтві на конкретний нормальний елемент. Крім нормального елемента як міри напруги постійного струму, використовують міри напруги, створені на основі кремнієвих стабілітронів. Мірою напруги на перемінному струмі створюються на основі стабілізованих схем RС-генераторів. Значення ЕРС нормального елемента залежить від температури, струму навантаження та механічних впливів. Тому у більшості випадків (як технічних, так і лабораторних) використовуються міри напруги на стабілітронах чи RС-генераторах, бо їх точність достатня для вимірювань в цих випадках. Крім того навантаження цих мір може бути в межах десятків вольт і ампер.

Нормальні елементи використовуються в метрологічних вимірюваннях при перевірці зразкових приладів.

4.1.2. Міри електричного опору

Міри електричного опору поділяються на однозначні міри опору з нормованим резистивним елементом та багатозначні міри опору - магазини опору, виконані у вигляді набору резисторів, конструктивно об’єднаних з перемикаючим пристроєм.

4.1.3. Міри індуктивності і взаємоіндуктивності

Мірами індуктивності і взаємоіндуктивності - є вимірювальні котушки, варіометри, магазини індуктивностей та взаємоіндуктивностей.

4.1.3. Міри ємності.

Мірами ємності служать вимірювальні конденсатори і магазини ємностей.

4.2. Перетворювачі електричних величин

4.2.1. Шунти і додаткові резистори

Шунти служать для розширення діапазону вимірювального струму магнітоелектричними приладами і являють собою чотиризатисний резистор з двома струмовими затискачами, призначеними для вмикання у коло вимірюваного струму і двома потенційними затискачами (менших розмірів) для вмикання мілівольтметра.

Rmv

Imv

Iш

I

Rш

Зі схеми вмикання видно, що шунти по суті є перетворювачами струму у напругу. Додаткові резистори застосовуються для розширення границь вимірювання напруги U, а також кіл напруги вольтметрів. Додаткові резистори вмикаються послідовно з вольтметром або колом напруги ватметра. Додаткові резистори бувають внутрішніми і зовнішніми, індивідуальні і взаємозамінні.