发布时间:15-08-21 15:30分类:技术文章 标签:电工仪表 一、准确度等级的定义 以下是“JJF1001-2011通用计量术语”对准确度级准确度等级的相关定义: 1、测量准确度 measurement accuracy,sccuracy of measurement 简称准确度(accuracy)被测量的测量值与其真值间的一致程度。 注:a、概念“测量准确度”不是一个量,不给出有数字的量值。当测量提供较小的测量误差时*说该测量是较准确的。 b、术语“测量准确度”不应与“测量正确度”、“测量精密度”相混淆,尽管它与这两个概念有关。 c、测量准确度有时被理解为赋予被测量的测得值之间的一致程度。 2、准确度等级 accuracy class在规定的测量条件下,符合规定的计量要求,使测量误差或仪器不确定度保持在规定极限内的测量仪器或测量系统的等别或级别。 注:a、准确度等级通常用约定采用的数字或符号表示。 b、准确度等级也适用于实物量具。 二、电工仪表准确度等级 1、电工仪表准确度等级表示方法 电流表、电压表、电阻表、功率表等电工仪表准确度等级采用*大允许误差的百分数的数值部分表示。 *大允许误差为引用误差。电工仪表准确度等级与引用误差的关系如表1: 表1、电工仪表准确度等级与引用误差的关系 电工仪表准确度等级 0.05级 0.1级 0.2级 0.5级 1级 2级 5级 引用误差 ±0.05% ±0.1% ±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5% 电工仪表准确度等级 0.05级 0.1级 0.2级 0.5级 1级2级 5级 引用误差 ±0.05% ±0.1% ±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5% 电工仪表基本误差仪表的基本误差 以引用误差表示: γ=(X-X0)/XN** X:仪表示值 X0:被测量真值,一般可用*大允许误差为被检仪表的*大允许误差1/4~1/10的仪表示值替代。 XN:引用值 引用值一般为被检仪表测量范围上限。当仪表示值范围包含负值时,引用值为仪表测量范围的上限和下限之差。 仪表的基本误差在仪表的有效测量范围之内,不应大于表1规定的引用误差的*。 3、电工仪表升降变差 电工仪表升降变差采用引用误差表示: γ变=|X1-X2|/XN** X1:仪表示值上升过程中某点被测量的示值; X2:仪表示值下升过程中某点被测量的示值。 仪表升降变差不应超过表1规定的引用误差的*值的*。 4、功率因数影响(仅适用于功率表) 应在被测量真值的某点,功率因数分别为超前和滞后两种情况下进行测量,由此引起的仪表误差的该变量不应超过表1规定的引用误差的*。 三、电工仪表准确度等级试验条件 电工仪表准确度等级试验应该在规定的标准条件下进行。不同仪表的标准条件有所不同,表2为“JJG 124-2005 电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程”规定的标准条件,供参考: 表2 电工仪表准确度等级试验的标准条件

精确度是衡量电子测量仪器性能最重要的指标,通常由读数精度、量程精度两部分组成。本文结合几个具体案例,讲述误差的产生、计算以及标定方法,正确理解精度指标能够帮助您选择合适的仪器仪表。 1测量误差的定义 误差常见的表示方法有:绝对误差、相对误差、引用误差。 1、绝对误差: 定义:测量值x*与其被测真值x之差称为近似值x*的绝对误差,简称ε。 计算公式:绝对误差 = 测量值 - 真实值; 2、相对误差: 定义:测量所造成的绝对误差与被测量真值之比乘以100%所得的数值,以百分数表示。 计算公式:相对误差 =/真实值×100%; 3、引用误差 定义:测量的绝对误差与仪表的满量程值之比,称为仪表的引用误差,它常以百分数表示。 计算公式:引用误差=×100% 引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差。 01实例 使用万用表测得电压1.005V,假定电压真实值为1V,万用表量程10V,精度0.1%F.S,此时万用表测试误差是否在允许范围内? 分析过程如下: 绝对误差:E = 1.005V - 1V = +0.005V; 相对误差:δ=0.005V/1V×100%=0.5%; 万用表引用误差:10V×0.1%F.S=0.1V; 因为绝对误差0.005V0.1V,所以10V量程引用误差0.1%F.S的万用表,测量1V相对误差为0.5%,仍在误差允许范围内。 2测量误差的产生 绝对误差客观存在但人们无法确定得到,且绝对误差不可避免,相对误差可以尽量减少。 误差组成成分可分为随机误差与系统误差,即:误差=测量结果-真值=随机误差+系统误差 因此任意一个误差均可分解为系统误差和随机误差的代数和系统误差: 1、系统误差 定义:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。 产生原因:由于测量工具本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差。 特性:是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小,且误差数值一定或按一定规律变化。 优化方法:方法通常可以改变测量工具或测量方法,还可以对测量结果考虑修正值。 2、随机误差 定义:随机误差又叫偶然误差,是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差。 产生原因:即使在完全消除系统误差这种理想情况下,多次重复测量同一测量对象,仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差。 特点:是对同一测量对象多次重复测量,测量结果的误差呈现无规则涨落,可能是正偏差,也可能是负偏差,且误差绝对值起伏无规则。 但误差的分布服从统计规律,表现出以下三个特点: 单峰性,即误差小的多于误差大的; 对称性,即正误差与负误差概率相等; 有界性,即误差很大的概率几乎为零。 优化方法:从随机误差分布规律可知,增加测量次数,并按统计理论对测量结果进行处理可以减小随机误差。 3精密度、精确度与准确度 精确度和误差可以说是孪生兄弟,因为有误差的存在,才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度,通常用相对百分误差表示。 1、测量偶然误差的大小反映了测量的精密度 用同一测量工具与方法在同一条件下多次测量,如果测量值随机误差小,即每次测量结果涨落小,说明测量重复性好,称为测量精密度好也称稳定度好。 2、系统误差大小反映了测量可能达到的准确程度 根据误差理论可知,当测量次数无限增多的情况下,可以使随机误差趋于零,而获得的测量结果与真值偏离程度——测量准确度,将从根本上取决于系统误差的大小。 3、精确度是测量的准确度与精密度的总称 在实际测量中,影响精确度的可能主要是系统误差,也可能主要是随机误差,当然也可能两者对测量精确度影响都不可忽略。在某些测量仪器中,常用精度这一概念,实际上包括了系统误差与随机误差两个方面,例如常用的仪表就常以精度划分仪表等级。 4仪器精度等级与量程 精确度是仪表很重要的一个质量指标,常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级有0.05,0.02,0.1,0.2,1.5等。数字越小,说明仪器仪表的精确度越高。 仪表精确度不仅和绝对误差有关,而且和仪表的测量范围有关。如果绝对误差相同的两台仪表,其测量范围不同,那么测量范围大的仪表相对百分误差就小,仪表精确度就高;反之亦然,精度等级相同的两台仪器,量程范围大的仪表绝对误差也更大。 5应用精度的选择 在实际应用过程中,要根据测量的实际情况来选择仪器的量程和精度,并不一定精度等级小的仪器,就一定有最好的测量效果。 02实例 例如:测量10V标准电压,用100V挡、0.1级和15V挡、0.5级的两块万用表测量,哪块表测量误差小? 解:第一块表测的最大绝对允许误差 △X1=±0.1%×100V=±0.10V。 第二块表测的最大绝对允许误差 △X2=±0.5%×15V=±0.075V。 比较△X1和△X2可以看出:虽然第一块表准确度比第二块表准确度高,但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此,可以看出,在选用仪器仪表时,并非准确度越高越好,还要选用合适的量程,只有正确选择量程,才能发挥其潜在的准确度。 ZLG立功科技·致远电子PA8000示波器拥有丰富的触发方式,可以针对不同的场景进行触发,是一款认证级功率分析仪,功率精度高达0.01%、带宽高达5MHz,是逆变器、变频器与电源产品能效测量的基准,也是标准实验室认证检测的依据。

(4) 按测量对象选择仪表的允许额定值。不要用大量程的仪表去测量小量值,避免读数不准。当然更不可用小量程仪表去测量大电量,以免损坏仪表。所以,在选用仪表时,必须认真观察仪表和设备允许承受的额定电压、额定电流和额定功率。

由例3可以看出,在测量仪表准确度一定的情况下,被测量值越接近所选量程值,则测量误差越小,反之则越大。实际工作中一般把被测量指示范围选择在仪表标度尺满刻度的2/3以上,以确保测量误差较小。

电工仪表的种类很多,通常有以下不同的分类方法。

测量110V时,

±k=δm/am *100%

例2,若例1中准确度为0.5级,其它相同,测量误差r计算如下:

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例3,某电压表准确度为2.5级,量程为250V,用该表分别测量220V和110V电压,最大相对误差计算如下:

(2) 按测量对象的实际需要,选择仪表等级。根据工程性质,只要使测量结果的误差在工程实际允许范围内即可。例如常用的标准和部分精密测量中,可用准确度0.1到0.2级的仪表;在实验测量中可用0.5到1.5级的仪表;在工厂生产中可用1.0到5.0级的仪表。

测值15A时最大相对误差 (Ax为测量仪表的指示值)。

(5) 应有良好的读数装置,被测量的数值应能直接读出。

综上所述,我们在使用电工仪表时,应根据被测量的实际要求,选择一定的准确度,不可书面追求仪表的准确度,以免造成不必要的浪费,并合理选择仪表量程。再者,使用电工仪表时,必须使仪表处于正确的工作条件,例如按规定位置放置,远离外磁场,使用前指针处于零位等,这也是确保测量误差较小的必备条件。

(4) 数字仪表。将被测的模拟量转换成为数字量,直接读出,例如常用的数字电压表、数字万用表等。

例1,某表准确度为1级,量程为20A的电流,在测量15A时最大相对误差r,计算如下绝对误差:

电工仪表是怎样分类的?对电工仪表有哪些基本要求?

摘要:在进行电气测量时,由于测量仪器的精度及人的主观判断的局限性,无论我们怎么样测量或用什么测量方法,测得的结果与被测量实际数值总会存在一定差别,这种差别称为测量误差。关键词:电工 仪表 测量

电工仪表的刻度盘上标有各种符号,以表示仪表的类型、测量对象、测量范围、准确度以及使用条件等。

对于测量误差影响最大的是仪表的准确度和仪表的量程。所谓准确度(等级)K是仪表的绝对误差△m与仪表量程Am的比值来表示,即 。由K可知其基本误差为±K%。对仪表来说,其等级K越高,仪表基本误差 (±K%)就越小,准确度也就越高。目前,电工仪表准确度等级可分为七级即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级。但是测量结果的准确度并不等于仪表的准确度,见下例分析:

δm-以jue对误差表示的最大基本误差;

在进行电气测量时,由于测量仪器的精度及人的主观判断的局限性,无论我们怎么样测量或用什么测量方法,测得的结果与被测量实际数值总会存在一定差别,这种差别称为测量误差。为了尽可能减少误差,选择仪表时,我们应根据所要求的准确度,适合于被测量的灵敏度及允许仪表本身消耗的功率,适用于使用者的读数装置、绝缘电阻、耐压及耐过载能力、量程范围等方面考虑选用合适仪表。