Цена деления прибора равна

Приступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать приборы с учетом их пределов измерений. Пределы измерения — это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора. Чаще всего предел измерения один, но может быть два. Например, линейка (рис. 37) имеет один предел (верхний). Он равен 25 см. У термометра (рис. 38) два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — -40 °С.

На рисунке 39 изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3. Что же такое точность измерений и от чего она зависит? Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала цену деления шкалы прибора.

Цена деления — это значение наименьшего деления шкалы прибора.

Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо: выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39);

подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10;

вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С.

C₁ = 1 см : 10 дел = 0,1 см/дел

C₂ = 1 см : 5 дел = 0,2 см/дел

C₃ = 1 см : 2 дел = 0,5 см/дел

Точно так же можно определить и цену деления шкалы мензурок 1 и 2 (рис. 40). Цена деления шкалы мензурки 1:

Цена деления шкалы мензурки 2:

Измерим один и тот же объем мензуркой 1 и мензуркой 2. Исходя из показаний шкалы объем воды в мензурке 1:

V = 35 мл.

Из показаний шкалы мензурки 2:

V = 37 мл.

Понятно, что точнее измерен объем воды мензуркой 2, цена де- ления которой меньше (1 мл/дел

Рис. 42

1. Определите:

1. цену деления каждой шкалы транспортира, изображенного на рисунке 42;
2. значение угла ВАС, используя каждую шкалу. Укажите точность измерения угла ВАС в каждом случае.

Рис. 43
На рисунке 44 представлены четыре мензурки. Определите цену деления каждой мензурки и объемы жидкостей, налитых в них.

Рис. 44
Определите, одинаковые ли объемы жидкостей налиты в мензурки (рис. 45). Какая из мензурок позволяет определить объем жидкости с большей точностью?

Часто электроизмерительные приборы имеют несколько пределов, например, один и тот же вольтметр в зависимос­ти от положения переключателя может быть рассчитан на измерение напряжения от 0 до 1 В, от 0 до 10 В, от 0 до 100 В. Переключатель пределов измерения (в данном случая 1, 10, 100 В) соединен с набором сопротивлений, которые могут поочередно подключаться к собственной токочувствительной схеме. К амперметру шунт подсоединяется параллельно (рис. 2). Допустим, что амперметр рассчитан на предельный ток I_Ао, а требуется измерить ток I_o > I_Ао. Пусть внутренне сопротивление амперметра R_А, а сопротивление шунта R_ш. Взяв R_ш -1 .

Для многопредельных приборов чувствительность, как и цена деления прибора, может принимать ряд значений, если меняется положение переключателя пределов. Про прибор, обладающий боль­шей чувствительностью, говорят, что прибор более чувствитель­ный по сравнению с другими.

Расчет приборной погрешности по классу точности прибора.

Предположим, что прибор дает значение измеряемой величины , а действительное (истинное) значение измеряемой величины _о (найдено по образцовому прибору). Абсолютная погрешность измерения , относительная погрешность.

Точность электроизмерительных приборов обычно характеризуют приведённой погрешностью:

где _пред – предельное значение измеряемой величины.

Приведенная погрешность – это относительная погрешность прибора при измерении максимально допустимого значения изме­ряемой величины.

Точность электроизмерительных приборов лежит в основе деле­ния приборов на классы. Согласно ГОСТу, по степени точности электроизмерительные приборы делятся на семь классов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4. Показатель класса соответствует приведённой погрешности измерений в процентах. Зная класс точности при­бора, т.е. , можно найти абсолютную погрешность

,

которая одинакова для всех измерений, производимых на данном приборе.

Перед началом эксперимента необходимо определить цену деления измерительных приборов.

Цена деления шкалы микроамперметра А₁.

Микроамперметр А₁ измеряет силу тока до 50 мкА. Шкала прибора содержит 5 больших делений, каждое из которых разделено еще на 10 делений. Таким образом, цена большого деления шкалы микроамперметра равна , цена наименьшего деления микроамперметра равна . Для того, чтобы определить показание микроамперметра необходимо умножить цену деления на количество делений шкалы, соответствующих отклонению стрелки прибора.

Пример 1. Отклонение стрелки соответствует 2 большим или 20 маленьким делениям. Показание микроамперметра равно или .

Цена деления шкалы миллиамперметра А₂.

Миллиамперметр А₂ измеряет силу тока до 2 мА. Шкала прибора содержит 5 больших делений, каждое из которых разделено еще на 10 делений. Таким образом, цена большого деления шкалы миллиамперметра равна , цена наименьшего деления микроамперметра равна . Определяем показание миллиамперметра, умножив цену деления на количество делений шкалы, соответствующих отклонению стрелки прибора.

Пример 2. Стрелка миллиамперметра отклонилась на 0,6 больших или 6 маленьких делений. Показание миллиамперметра соответствует или .

Цена деления шкалы вольтметра V_1.

Вольтметр V₁ измеряет напряжение до 0,5 В. Шкала прибора содержит 5 больших делений, каждое из которых разделено еще на 10 делений. Таким образом, цена большого деления шкалы вольтметра равна , цена наименьшего деления вольтметра равна . Показание вольтметра равно произведению цены деления на количество делений шкалы, соответствующих отклонению стрелки прибора.

Пример 3. Стрелка вольтметра отклонилась на 3,2 большого или 32 маленьких деления. Показание вольтметра соответствует или .

Цена деления шкалы вольтметра V_2.

Вольтметр V₂ измеряет напряжение до 12 В. Верхняя шкала прибора содержит 6 больших делений, каждое из которых разделено еще на 10 делений. Таким образом, цена большого деления верхней шкалы вольтметра равна , цена наименьшего деления вольтметра равна . Показание вольтметра равно произведению цены деления на количество делений шкалы, соответствующих отклонению стрелки прибора.

Пример 4. Стрелка вольтметра отклонилась на 4,5 большого или 45 маленьких делений. Показание вольтметра соответствует или .

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: