Погрешность составляет

Обозначим RiA—Rz^ — S2), где 62 — относительная погрешность сопротивления R2, и, пользуясь общим уравнением равновесия моста, запишем

Решение. Относительная средняя квадратическая погрешность сопротивления Ri равна

где О( — средняя квадратическая погрешность сопротивления' /?'• Воспользовавшись выражением (7.17), получим

где Дсг — систематическая погрешность сопротивления Ri. Воспользовавшись выражением (7.18), получим

541. Шунт для увеличения предела измерения амперметра с 1 до 100 А выполнен из четырех включаемых параллельно манганиновых пластинок сечением Змм xl мм. Рассчитать необходимую длину пластинок и найти температурную погрешность сопротивления Шунта при температуре 333 К, если внутреннее сопротивление амперметра в нормальных условиях 0,1 Ом.

Обычно отклонение параметра срабатывания разрабатываемого органа определяется результирующим влиянием отклонений параметров элементов отдельных его узлов. Так, погрешность сопротивления срабатывания реле по схеме 3.1 при колебаниях температуры окружающей среды возникает из-за отклонений от температуры параметров преобразователей Пр1 и Пр2, выпрямителей В1 и В2, балластных сопротивлений #6i и /?ба и, наконец, нуль-и«-дйкатора НИ. Перед выбором типов элементов и их параметров следует разделить заданное техническими требованиями отклонение на части, относящиеся к каждому составному узлу. Затем в процессе расчета определяется, удается ли обеспечить заданные частные отклонения и насколько легко. Возможно последующее перераспределение частных отклонений. Иногда до начала расчета видно, для какого узла можно принять меньшую часть результирующего отклонения. Так, для реле сопротивления по 3.1, если нет ограничений по его габаритам, всегда есть возможность уменьше-. ния внутренних сопротивлений преобразователей Пр1 и Пр2 (трансформаторов тока и напряжения, трансреактора) за счет увеличения диаметра провода. Следовательно, изменение этих внутренних сопротивлений от температуры будет мало влиять на погрешность реле сопротивления.

Из формулы (11.4) следует, что погрешность сопротивления зависит от погрешности фактического значения коэффициента формы /сф и погрешности воспроизведения требуемого значения сопротивления слоя 1?сл . Кроме того, на погрешность резистора оказывает влияние сопротивление контактных площадок.

Относительная погрешность сопротивления слоя зависит от свойств используемых материалов и от толщины слоя. Ее можно вычислить по формуле

где Ясл — номинальное сопротивление слоя; АКСЛ — погрешность сопротивления слоя.

где ДКК — погрешность сопротивления контактного перехода.

Относительную погрешность сопротивления резистора YR можно теперь вычислить по формуле

личины) есть и погрешность по углу по той же причине: падение напряжения в обмотках. Погрешность объясняется тем, что направление вектора приведенного вторичного напряжения не совпадает с направлением вектора первичного напряжения трансформатора напряжения и направление вектора приведенного тока вторичной обмотки не совпадает с направлением вектора первичного тока трансформатора. Угловая погрешность составляет всего несколько минут и проявляет себя только при измерении мощности, энергии и фазы.

Особенность всех рассмотренных АЦП — возрастание погрешности с уменьшением абсолютного значения напряжения сигнала. Действительно, если измеряется напряжение сигнала, близкое к напряжению ?эт, то погрешность преобразования может быть очень мала. Например, пусть Ux » Д?т> то в Ю-разрядном АЦП это напряжение измеряется с максимальной абсолютной погрешностью, определяемой ступенью квантования по уровню, т. е. А(/ = Еат (2~10) я^ 10~3?Эт> и относительная погрешность составляет (AU/L/x) 100 % =0,1 %. Если входной сигнал мал (например, 0,01?эт), то относительная погрешность составляет (АШО,01?ЭТ) 100 % = 10 %. При сигналах Ux ->- MJ погрешность стремится к 100 %. Чтобы избежать этого, в АЦП, работающих в широком диапазоне изменения входного напряжения, на входе перед компаратором устанавливаются малошумящие усилители с программируемым коэффициентом: усиления. Обычно это достигается включением в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя взам:ен резистора обратной связи R0_ с стандартного ЦАП с резистивной матрицей (R — 2R) (см. 121, б).

тока до нескольких гигагерц, при этом минимальная погрешность составляет 0,001 %; 2) частоты периодических колебаний в пределах от 10~8 до 1015 Гц с погрешностью менее 0,0001 %; 3) разности фаз электрических колебаний в пределах от 0 до 360° с минимальной погрешностью 0,01 % в диапазоне частот от 10~3 до 10 ГГц; 4) временных интервалов от 10"11 с; 5) сопротивлений в пределах от 10"' до 10м Ом с погрешностью 0,01 %; 6) индук-тивностей в пределах от 0,01 мкГ до нескольких тысяч генри с погрешностью 0,1 %; 7) емкости в пределах от 10~5 пФ до 105 мкФ с погрешностью 0,1 %; 8) мощности в пределах от 10~21 до 109 Вт, при этом погрешность измерений обычно не превышает 1 %.

ния напряжения компенсации, которая может быть очень мала (до 10~2—10~3 %), и погрешностью определения равенства напряжений, зависящей, в первую очередь, от собственных шумов компаратора, приведенных ко входу. Если, например, уровень собственных шумов компаратора 1 мкВ, то с такой погрешностью определяется и равенство напряжений. Если ?с = 1 В, то относительная погрешность составляет ±Ю~4 %. При сигнале 1 мВ погрешность уже достигает ±0,1 %, а при ?0 —- 1 мкВ измерения вообще теряют смысл. Поэтому малые напряжения обычно измеряют по методу замеще-н и я.

В зависимости от величины допускаемых погрешностей трансформаторы тока подразделяют на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3 и 10. Приведенные цифры соответствуют допускаемой для данного класса токовой погрешности Д/% при номинальной величине тока. Угловая погрешность составляет 20 — 120 угл. мин.

Емкостные преобразователи обычно имеют верхний предел преоб" разуемых давлений 200...800 Па при чувствительности 0,5... 1,0 пФ/Па и начальной емкости 10...20 пФ. Основная их погрешность составляет 1... 2%.

Преобразователи для анализа состава газа чаще всего работают в режиме заданной мощности. Для уменьшения погрешности от изменения температуры камеры применяют дополнительные преобразователи либо термостабилизируют температуру камеры. Градуировка газоанализаторов производится экспериментально, а основная их погрешность составляет ±2,5%.

Такие вольтметры средних квадратических значений обеспечивают наиболее высокую точность измерения напряжений, имеющих большое количество гармонических составляющих. Их основная приведенная погрешность составляет 0,5... 1,5 %. Однако время измерения определяется инерционностью термопреобразователей и составляет 1...3 с.

ностью ввода); высокий класс точности (в зависимости от пределов измерений и частотного диапазона основная погрешность составляет 0, 5. ..0,05 %); независимость показаний от формы. кривой измеряемого напряжения. К недостаткам относят: сравнительно низкую чувствительность (за исключением электрометров); слабое собственное электрическое поле, в связи с чем для уменьшения влияния внешних электрических полей применяют электростатическое экранирование. В качестве экрана используют токопроводящую окраску внутренней поверхности пластмассовых корпусов либо металлический корпус прибора. Экран соединяется с одним из электродов прибора и обычно заземляется.

В емкостных преобразователях давления чувствительными элементами, преобразующими измеряемое давление в перемещение, являются мембраны и диафрагмы. При этом они могут быть одновременно использованы в качестве подвижного электрода. Емкостные преобразователи обычно имеют верхний предел преобразуемых давлений 200...800 Па при чувствительности 0,5...1,ОпФ/Па и начальной емкости 10...20 пФ [16]. Основная их погрешность составляет 1...2 %.

Старение и срок службы измерительных преобразователей. Характеристика любого преобразователя не может оставаться постоянной в течение долгого времени. Все материалы, из которых изготовляются детали преобразователей, стареют со временем. Отсюда возникает погрешность старения, которая определяет срок службы преобразователя. Срок службы разных преобразователей очень различен. Так, срок службы моста, выполненного из манганиновых сопротивлений, почти беспределен, когда допустимая погрешность моста ограничена достаточно большими значениями (например, 0,1—0,5%), и, наоборот, мал, если допустимая погрешность составляет 0,01—0,02%. Погрешность чувствительности от старения электронных ламп очень велика — от 30 до 40% за 500 часов работы.