Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра

13.04.202213.04.2022 admin 0 Comments

Погрешности измерения цифровым омметром

Источниками погрешностей измерений сопротивлений цифровым омметром могут быть:

— погрешность дискретности, возникающая в связи с тем, что образцовые сопротивления плеч при уравновешивании моста изменяются ступенями, дискретно;

— неточность изготовления плеч моста;

— погрешность из-за влияния наведенных на измеряемый объект ЭДС переменного тока с частотой питающей сети или больших индустриальных импульсных помех;

— погрешность от наличия конечного значения порога чувствительности сравнивающего устройства и его изменения (дрейфа);

— погрешность из-за изменения температуры окружающего воздуха, колебания напряжения питания и т.д.

Указанные погрешности по закономерности подразделяются на систематические и случайные. Систематическая погрешность при повторных измерениях одной и той же величины остается постоянной или изменяется по известному закону. Случайная погрешность при повторных измерениях одной и той же величины изменяется случайным образом. Примерами систематических составляющих погрешностей могут быть погрешности из-за неточности изготовления резисторов плеч моста, из-за медленных изменений температуры воздуха. К случайным составляющим погрешности можно отнести погрешность дискретности, погрешность от наличия порога чувствительности сравнивающего устройства и его дрейфа, погрешности из-за влияния наводок, помех, колебаний напряжения питания и т.д.

Систематические погрешности могут быть исключены или существенно уменьшены благодаря устранению самих источников погрешностей (например, точной подгонкой сопротивлений резисторов плеч моста, применением термостабильных элементов и схем), а также путем введения поправок в показания прибора.

Указанные меры позволили в цифровом омметре свести к минимуму систематическую составляющую погрешности, которой можно пренебречь по сравнению со случайной составляющей.

В отличие от систематических погрешностей случайные погрешности не могут быть исключены из результатов измерения, так как возникают вследствие одновременного воздействия многих известных и неизвестных, зависимых и независимых причин, они непостоянны по абсолютной величине и знаку. Единственный путь уменьшения случайных погрешностей – увеличение количества измерений в одинаковых условиях. По полученным значениям определяется среднеарифметическое, которое считается наиболее вероятным значением измеряемой величины.

Для оценки точности результата измерений необходимо знать закон распределения случайных погрешностей. В практике электрических измерений один из наиболее распространенных законов распределения случайных погрешностей – нормальный закон (Гаусса).

Математическое выражение нормального закона распределения случайных погрешностей при измерении сопротивлений имеет вид:

, (1.1)

где – плотность вероятности случайной погрешности ; σ – среднеквадратическая погрешность ряда из n наблюдений. Характер кривых, описываемых уравнением (1.1) для двух значений σ, показан на рис. 1.2.

Из кривых следует, что чем меньше σ, тем чаще встречаются малые случайные погрешности, т.е. тем точней выполнены измерения. Кривые симметричны относительно оси ординат, так как положительные и отрицательные погрешности встречаются одинаково часто. Вероятность P появления погрешности со значениями от до определяется площадью заштрихованного участка на рис.1.2 и вычисляется как определенный интеграл от функции :

Значения этого интеграла вычислены для различных пределов ± R и сведены в таблицы, приведенные в математических справочниках, а также в табл.1.3 настоящих методических указаний. Интеграл, вычисленный для пределов от R₁= – до R₂= + , равен единице, т.е. вероятность появления случайной погрешности в интервале от – до + равна единице. Это естественно, так как все погрешности имеют конечные значения.

Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра. Смотреть фото Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра. Смотреть картинку Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра. Картинка про Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра. Фото Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра

Порядок выполнения работы

1 Ознакомиться с описанием метода измерения и измерительной схемы прибора. При работе омметра не допускается прикосновения оператора к контактам измерительного кабеля и контактам измеряемых резисторов.

2 Включить кабель питания омметра в сеть напряжений 220В, частотой 50 Гц.

3 Выключатель сети поставить в положение «Сеть», ручку потенциометра «Время индикации» в положение «Ручн.».

4 Дать омметру прогреться в течение 10 мин.

5 Произвести предварительный контроль исправности омметра, для чего при разомкнутой цепи измерительного кабеля необходимо нажать кнопку «Пуск». На отсчетном устройстве должно появиться показание «999,90 МОм». При замкнутой цепи измерительного кабеля на отсчетном устройстве должны появиться показания, соответствующие остаточному нулевому сопротивлению, величина которого не должна быть более «00,010 Ω».

6 Измерительный кабель омметра подключить к измеряемому резистору, указанному преподавателем.

7 Осуществить ручной запуск омметра, для чего нажать кнопку «Пуск».

8 Поставить омметр в режим автоматического запуска, для чего ручку потенциометра «Время индикации» вывести из положения «Ручн.» в направлении часовой стрелки и установить необходимое время индикации (5 – 7 с.). Результаты 30 – 50 наблюдений (их количество указывается преподавателем) записать в табл. 1.1.

9 Отключить омметр и приступить к обработке результатов многократных наблюдений.

Источник

Погрешности измерения цифровым омметром

Источниками погрешностей измерений сопротивлений цифровым омметром могут быть:

— неточность изготовления плеч моста;

— погрешность из-за изменения температуры окружающего воздуха, колебания напряжения питания и т.д.

, (1.1)

Источник

Чем определяется погрешность измерений при использовании цифрового омметра

Определение сопротивления изоляции

Магазин сопротивления по ГОСТ 23737-79 или переменный резистор, позволяющий устанавливать сопротивление от нижнего до верхнего предела измерений на одном (любом) из поддиапазонов поверяемого

омметра. Плавность регулировки сопротивления должна позволять изменять его ступенями, не превышающими 0,1 предела основной допускаемой погрешности поверяамого омметра на данном

постоянные резисторы с сопротивлениями, близкими к серединам всех поддиапазонов измерения

Определение напряжения на зажимах омметров, имеющих встроенные электромеханические генераторы или электронные устройства для создания рабочего напряжения

Определение влияния наклона на показания

Угольники или клинообразные подставки, обеспечивающие изменение положения омметра от указанного на нем рабочего положения на угол 5°;

магазин сопротивлений по ГОСТ 23737-79

меры сопротивлений по ГОСТ 23737-79

Образцовые меры сопротивления 3-го разряда, обеспечивающие воспроизведение сопротивлений, соответствующих проверяемым точкам диапазона. Плавность регулировки сопротивления должна позволять изменять его ступенями, не превышающими 0,1 значения предела основной допускаемой погрешности поверяемого омметра в проверяемой отметке шкалы.

Для определения основных погрешностей в диапазоне менее 10 Ом и свыше 10 Ом допускается использовать образцовые однозначные меры сопротивления

Определение вариации показаний

1.6. Основные характеристики мер сопротивления, используемых при проведении поверки по пп.4.4, 4.6, 4.7, приведены в справочном приложении 2. Эти же меры после аттестации в качестве образцовых используют при поверке по пп.4.8 и 4.9.

1.7. Допускается использовать в качестве средств поверки образцовые меры сопротивления 3-го разряда, аттестованные по более точным образцовым средствам 3-го разряда, при условии соблюдения требования п.1.3.

1.8. Допускается применять другие средства поверки, удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.

2. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

2.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

относительная влажность воздуха 45-80%.

2.2. Омметры, имеющие отдельные индивидуальные вспомогательные части, следует поверять в комплекте с ними.

2.3. Щитовые омметры следует поверять после того, как они в течение 15 мин находились под номинальной нагрузкой.

2.4. Если нормальные условия, при которых нормирована основная погрешность поверяемого омметра, отличаются от указанных в п.2.1, то для него должны быть созданы нормальные условия, а образцовые средства поверки должны работать в условиях указанных в п.2.1.

Если нормальные условия, при которых нормирована основная погрешность образцового средства измерений, отличаются от указанных в п.2.1, то для него должны быть созданы требуемые нормальные условия.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. При проведении поверки следует руководствоваться «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

3.2. Конструкция средств поверки должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75 и ГОСТ 22261-76.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При проведении внешнего осмотра омметра должно быть установлено:

соответствие комплектности (за исключением ЗИП);

отчетливая видимость всех надписей, предусмотренных нормативно-технической документацией на омметр конкретного типа;

отсутствие следующих неисправностей и дефектов:

неудовлетворительное крепление деталей электрических соединителей и конкретных зажимов;

непрочное крепление стекла, трещины, царапины, загрязнения и другие изъяны, мешающие отсчитыванию показаний;

коробление или загрязненность шкалы;

следы обугливания или повреждения изоляции внешних токоведущих частей омметра;

грубые механические повреждения наружных частей омметра, отсутствие ручек регулировки;

коробленное, потускневшее или разбитое антипараллаксное устройство;

наличие отсоединившихся частей внутри омметра.

4.2. Проверка электрической прочности изоляции

4.2.1. Электрическую прочность изоляции проверяют по методике разд.4 ГОСТ 22261-76. В омметрах, имеющих внутренние электрохимические источники тока, последние должны быть удалены. Электрическая прочность изоляции должна соответствовать значениям ГОСТ 23706-79.

4.2.2. У омметров с рабочим напряжением менее 42 В и питанием от встроенных электрохимических источников тока электрическую прочность изоляции не проверяют.

4.3. Определение сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции определяют по методике разд.4 ГОСТ 22261-76. В омметрах, имеющих внутренние электрохимические источники тока, последние должны быть удалены. Сопротивление изоляции должно быть не менее указанного ГОСТ 23706-79.

4.4.1. При опробовании проверяют исправность переключателей, органов плавной регулировки и коммутирующих устройств.

Омметры не должны иметь ни одной из перечисленных ниже неисправностей:

недостаточно четкая фиксация положений переключателей, невозможность установки переключателей хотя бы в одно из предусмотренных положений;

неисправность, несоответствие съемных частей коммутирующих устройств;

неплавный ход и заедание органов плавной регулировки, невозможность поворота органов плавной регулировки на определенный угол;

проворачивание креплений переключателей или элементов плавной регулировки либо их рукояток.

4.4.2. Проверяют работу механического корректора (только в омметрах с механическим противодействующим моментом). Корректор должен позволять устанавливать указатель на отметку механического нуля и перемещать указатель в обе стороны от этой отметки.

4.4.3. Включают поверяемый омметр и подготавливают его к работе в соответствии с указаниями технической документации. Ко входу омметра подключают магазин сопротивлений или переменный резистор, позволяющий устанавливать сопротивления от нижнего до верхнего предела измерений на одном из диапазонов, и, плавно изменяя сопротивление, убеждаются в возможности установки указателя на данном диапазоне на любую отметку шкалы и в отсутствии затирания подвижной части измерительного механизма.

Ко входу омметра поочередно подключают резисторы, значения сопротивлений которых близки к середине диапазонов измерения всех остальных диапазонов и измеряют значение этих сопротивлений.

В диапазонах измерений менее 10 Ом и свыше 10 Ом опробование выполняют по однозначным мерам сопротивления.

Омметр не должен иметь следующих неисправностей:

невозможность установки нуля или калибровочной отметки хотя бы на одном из диапазонов;

невозможность работы хотя бы на одном из поддиапазонов;

скачкообразные изменения показаний при плавном изменении подключенного сопротивления.

4.5. Определение напряжения на зажимах

Напряжение на зажимах определяют для всех омметров, у которых эта величина нормирована в нормативно-технической документации по методике разд.5 ГОСТ 23706-79. Отклонение напряжения от номинального не должно превышать 10%.

4.6. Определение влияния наклона

4.6.1. Влияние наклона на показания омметра определяют на любом диапазоне. Указатель омметра при помощи магазина сопротивления устанавливают на отметку шкалы, близкую к ее геометрической середине. Отклоняют омметр от указанного на нем нормального положения последовательно в четырех направлениях на 5°. Смещение указателя не должно превышать предела основной допускаемой погрешности.

Источник