电工测量 教学课件 作者 陈惠群 - 副本第3～4学时.ppt

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1、第1章电工测量基础（3～4学时）第二节电工指示仪表的误差及准确度一、仪表的误差及分类二、误差的表示方法三、仪表的准确度在电工测量中，无论哪种电工仪表，也不论其准确度多高，它的指示值与被测量的实际值之间总会存在一定的差值，这个差值叫做仪表的误差，即任何仪表都存在或多或少的误差。而通常准确度表示仪表的指示值与实际值的接近程度。可见，仪表的准确度越高，误差越小。一、仪表的误差及分类仪表的误差基本误差是指仪表在正常工作条件下，由于仪表本身的结构设计不合理、制造工艺不够完善等原因而造成的误差。基本误差是仪表本身所固有的误差，一般无法消

2、除。附加误差实际上是一种因仪表外界工作条件改变而造成的误差。附加误差一般可以设法消除。二、误差的表示方法绝对误差相对误差引用误差绝对误差仪表的指示值Ax与被测量实际值Ao之间的差值，叫做绝对误差。△=AX—Ao在计算△值时，通常可用标准表的指示值作为被测量的实际值。实际中在测量同一被测量时，我们可以用绝对误差的绝对值来比较不同仪表的准确程度，其值越小的仪表越准确。［例1－1］用一只标准电压表来校验甲、乙两只电压表，当标准表的指示值为10V。甲、乙两表的读数分别为10.5V和9.8V，求甲、乙两表的绝对误差各为多少？哪只表测量更

3、准确？解代入绝对误差的定义式得甲表的绝对误差△＝AX1—Ao=10.5—10＝+0.5V乙表的绝对误差△＝AX2—Ao=9.8—10＝－0.2V计算结果表明，绝对误差有正负之分。正误差说明仪表指示值比实际值大，负误差说明指示值比实际值小。另外，乙表的指示值偏离实际值较小，只有0.2V；而甲表偏离实际值较大，有0.5V。显然，乙表的指示值比甲表更准确。由△＝AX－A0可得A0＝AX－△＝AX＋（－△）＝AX＋C上式中的C＝－△称为仪表的校正值。实际测量中，只要知道仪表的校正值C，就可以对仪表的指示值进行校正，从而得到被测量的实际

4、值Ao。仪表的校正值相对误差绝对误差△与被测量实际值Ao比值的百分数，叫做相对误差γ，即一般情况下实际值Ao难以确定，而仪表的指示值AX≈A0，故可用以下公式计算γ由于相对误差是一个比值，因此相对误差没有单位。当被测量不是同一个值时，就不能用绝对误差来表示测量的准确度，只能用相对误差来比较测量结果的准确度。实际测量中，通常采用相对误差来比较测量结果的准确程度。［例1－2］已知甲表测量200V电压时△l＝+2V，乙表测量10V电压时△2＝+0.5V，试比较两表的相对误差，并比较哪一只电压表的测量准确度高些？解甲表相对误差为乙表相

5、对误差为由上述结果可以看出，虽然甲表的绝对误差△l比乙表绝对误差△2的大，但从绝对误差对测量结果的影响来看，甲电压表的相对误差却比乙表的小得多，说明甲表比乙表的测量准确度高。由于相对误差定量揭示了仪表基本误差对测量结果的影响程度，因此，工程上通常采用相对误差来比较测量结果的准确程度。引用误差相对误差可以表示测量结果的准确程度，但却不能说明仪表本身的准确程度。绝对误差△与仪表量程（最大读数）Am比值的百分数，叫做引用误差γm，即引用误差实际上就是仪表在最大读数时的相对误差，即满度相对误差。因为绝对误差△基本不变，仪表量程Am也不

6、变，因此引用误差也基本上是一个常数，故引用误差γm可以用来表示一只仪表的准确程度。工程中一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。三、仪表的准确度电工指示仪表在测量值不同时，考虑到仪表各刻度位置上的绝对误差会多少有些变化，因而造成引用误差也随之有微小变化。所以，国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。仪表的最大绝对误差△m与仪表量程Am比值的百分数，叫做仪表的准确度（±K％）。即式中，K表示仪表的准确度等级，它的百分数表示仪表在规定条件下的最大引用误差。通常情况下，每只出厂的仪表都标明了准确度等级和量程，因此可求得其绝对误

7、差，即表l—3仪表的基本误差准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差(%)±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0［例1－3］用准确度等级为5.0级、量程为500V的电压表，分别测量50V和500V的电压。求其相对误差各为多少?解先求出该表的最大绝对误差V测量50V电压时产生的相对误差为测量500V电压时产生的相对误差为由以上计算结果可以看出，在一般情况下，测量结果的准确度（即最大相对误差）并不等于仪表的准确度，只有当被测量正好等于仪表量程时，两者才会相等。在例1－3中，当被测量远小于仪表量

8、程时，测量结果的误差高达50％。显然，即使同一只仪表，由于被测量不同，其测量结果的误差也不会相同。因此，绝不能把仪表的准确度与测量结果的准确度混为一谈。实际测量时，为保证测量结果的准确性，不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的量程，通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一