电工仪表的误差及准确度

时间：2024-11-02 百科知识版权反馈

【摘要】：电工仪表包括用于电工测量的所有仪器仪表。用来检验工作仪表的高准确度仪表，称为标准表。因为在测量不同大小的被测量时，不能简单地用绝对误差来判断其准确程度，只有采用相对误差才能进行比较。引用误差可以较好的反映仪表的基本误差。目前，已有准确度0.05级的指示仪表。　应用上例中的电流在规定条件下测量某一电流，读数为1.8A，求测量结果的相对误差。例8.2.3中，仪表的准确度虽提高了，而测量结果的相对误差增大了很多。

8.2.1　电工测量方法

电工仪表包括用于电工测量的所有仪器仪表。应用电工仪表，通过试验的方法去测定一个未知的电量或磁量的大小，称为电工测量。这个未知量，称为被测量。

电工测量方法的分类法较多，不能全面介绍。为了简便起见，将测量方法分为如下两类。

1.直接测量

所谓直接测量方法，就是可以在一次实验中直接读出被测量结果的方法。例如，用电压表测量电压、用电流表测量电流等，都是直接测量。

2.间接测量

所谓间接测量方法，就是先测出与被测量有一定函数关系的其他量，然后依照公式将被测量计算出来的方法。例如，用伏安法测电阻，用功率表和测时器测量电能，都属于间接测量。

一般来说，间接测量的误差大于直接测量。而且结果不能一次读出，要经过计算。所以，通常采用直接测量，只在直接测量有困难时才采用间接测量。

8.2.2　仪表误差的分类

各种仪表，不论其质量如何，它的指示值和被测量的实际值之间总是存在一定程度的差别，这种差别称为仪表的误差。根据产生误差的原因，常将仪表误差分为基本误差和附加误差。

1.基本误差

仪表在正常工作条件下，由于结构、工艺不够完善（仪表转动部分摩擦、表盘刻度不准）等仪表本身所引起的误差，称为基本误差。

2.附加误差

仪表在不正常的工作条件（仪表放置不正确、电磁场及温度影响等）下所引起的误差，称为附加误差。

8.2.3　误差的表示方法

1.绝对误差

被测量的测得值（即仪表的指示值）x与被测量的实际值x0之间的差值，称为绝对误差，用Δx表示。即

用来检验工作仪表的高准确度仪表，称为标准表。在计算绝对误差时，可以用标准表的指示值作为被测量的实际值。例如，用一只标准电流表检验A、B两块电流表时，读得标准表的指示值为5.35A，A、B两表的读数分别为5.45A和5.33A，则它们的绝对误差分别为

A表：Δx1＝（5.45－5.35）A＝＋0.1A

B表：Δx2＝（5.33－5.35）A＝－0.02A

显然，绝对误差有正、负之分，而且，它还与被测量同量纲。

实际值与测得值之差称为更正值，用符号c表示，即

c＝x0－x＝－Δx

更正值也称为补值，它与绝对误差大小相等，符号相反。测得值与更正值的代数和等于被测量的实际值，即

x0＝x＋c

引进更正值后，就可以对仪表指示值进行校正，以消除误差。

2.相对误差

所谓相对误差，就是绝对误差Δx与实际值x0的比值，以γ表示相对误差，即

因为一般情况下，被测量的实际值x0与测量值之间相差不大，所以在工程上当不能确定实际值x0时，也可以用仪表的测量值表示相对误差，即

相对误差一般用百分数表示，而且没有量纲。

在工程上，通常采用相对误差来比较测量结果的准确程度。因为在测量不同大小的被测量时，不能简单地用绝对误差来判断其准确程度，只有采用相对误差才能进行比较。例如，当第一次测量10V电压时，绝对误差为1mV；第二次测量100mV电压时，其绝对误差也为1mV。在两次测量中，绝对误差相同，而相对误差第一次为1／104，第二次为1／100。显然，第二次误差对测量结果的相对影响要大些。

在电测量指示仪表中，常采用绝对误差Δx与仪表测量上限xm（即仪表的满刻度值）的比值

这个测量上限的相对误差，又称引用误差，来表示仪表的准确度的等级。

引用误差可以较好的反映仪表的基本误差。式（8.2.3）适用于单向标尺度仪表引用误差的计算，此种仪表在实际中应用较多。

8.2.4　仪表的准确度

通常，用最大绝对误差Δxm所确定的最大引用误差

表示仪表的准确度等级。式（8.2.4）中，xm为仪表的测量上限。

仪表的准确度等级符号都标在仪表的刻度盘上。我国生产的电工仪表，根据国家标准的规定，准确度共分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。目前，已有准确度0.05级的指示仪表。准确度越高的仪表，其基本误差越小。不同准确度的指示仪表在规定条件下使用时的基本误差不超出表8.2.1所规定的数值。

表8.2.1　各级仪表的基本误差

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