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1、第1章 电工测量基础 （34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，一般无法消除。,附加误差实际上是一种因仪表外界工作条件改变而
2、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。 =AXAo 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11 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？哪只表测量更准确？ 解 代入绝对误差的定义式得 甲表的绝对误差 AX1Ao =10.510+0.5V 乙表的绝对误差
3、AX2Ao =9.8100.2V 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 AXA0可得 A0AXAX（）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，即 一般情况下实际值Ao难以确定，而仪表的指示值AXA0，故可用以下公式计算 由于相对误差是一个比值，因此相对
4、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12 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
5、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m，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也不变，因此引用误差也基本上是一个常数，故引用误差m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
6、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差 ，即,表l3 仪表的基本误差,例13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13中
7、，当被测量远小于仪表量程时，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段。,小 结,按产生误差的原因不同，仪表的误差可分基本误差和附加误差。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、制造工艺等方面的不完善而产生的误差。附加误差是指仪表因为偏离了规定的工作条件而产生的误差。 误差通常用绝对误差、相对误差和引用误差来表示。实际中在测量同一被测量时，可以用绝对误差的绝对值来比较不同仪表的准确程度。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。工程中一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。 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，通常测量时要使电工指示仪表指针处在满刻度的后三分之一段。,思考与练习,1.仪表误差分哪几类?产生的原因各是什么?是否都能消除? 2.误差的表示方法有哪几种?各适用于什么场合? 3为什么不能说仪表的准确度越高，测量结果一定越准确？为保证测量结果的准确度，测量中应注意哪些问题？,
