Тема 7. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Объекты измерений и их модели
Общие сведения об объектах измерений. Объекты измерений – это реаль- ные физические объекты (материальные объекты, процессы или явления) природ- ного или технического происхождения, свойства (физические величины) которых подлежат измерению.
Реальные физические объекты имеют множество свойств (характеристик, па- раметров), часто взаимосвязанных, зависящих от условий реализации, в совокуп- ности определяющих, как правило, чрезвычайно сложную структуру такого объ- екта. Экспериментатор не в состоянии воспринимать объект целиком во всем его многообразии. Поэтому вынужденно приходит к некоторому абстрактному пред- ставлению реального объекта. Абстрагирование при представлении реального объекта состоит в выделении его наиболее существенных свойств и признаков, представлении этих свойств и признаков в форме, которая необходима для после- дующего теоретического и экспериментального исследования. «Не существует эмпирического метода без чисто умозрительных понятий и систем, и не суще- ствует систем чистого мышления, при более близком изучении которых не обна- руживался бы эмпирический материал, на котором они строятся», А. Эйнштейн.
Такое упрощенное представление реального физического объекта является модельюэтого объекта.
Модель объекта – это математическое, физическое или иное описание (или представление) объекта, при котором выделяются существенные для конкретных целей измерений свойства объекта.
Один и тот же физический объект может иметь различные модели в зависи- мости от цели измерений. Здесь следует напомнить, что измерение никогда не является самоцелью. Цель измерений определяется совокупностью требований при проведении исследовательских, технологических или конструкторских ра- бот. Так, моделью резистора на постоянном токе или на низких частотах может быть некоторое постоянное сопротивление, этот же резистор на повышенных ча- стотах имеет другую модель, включающую, кроме постоянного сопротивления, реактивные составляющие – емкости и индуктивности.
Выбор модели объекта является весьма ответственной процедурой при про- ведении измерительного эксперимента. Модель должна быть адекватной и доста- точной (полной) для решения поставленной измерительной задачи. При этом по- грешность неадекватности не должна превышать допустимых значений.
В общем случае выбор модели объекта можно представить в следующей по- следовательности. В каждом конкретном случае сначала выбирается измеряемая величина и принимается адекватная модель этой величины, затем при необходи- мости определяются другие свойства объекта исследования, влияющие на резуль- таты измерений, принимаются модели физических величин, отражающие эти свойства. В совокупности эти модели определяют модель объекта измерений для конкретной цели - измерения выбранной физической величины. Для другой цели (измерение другой физической величины) модель объекта будет другой. Кроме того, для реальных условий эксперимента следует учесть возможное влияние внешних факторов на объект измерений. Это влияние может отразиться на изменении параметров принятой модели объекта, в том числе и на измеряемых параметрах. Значение измеряемой величины без указания ее модели и измеряемого пара- метра не имеет смысла. Например, утверждение, что измеренное выходное напря- жение некоторого генератора равно допустим 10 В без указания формы выход- ного напряжения, явно недостаточно, поскольку это напряжение может быть напряжением постоянного тока, действующим значением синусоидального напряжения, амплитудным значением прямоугольных импульсов и т. п. Измеряемую величину часто называют входным сигналом или входным из- мерительным сигналом. Такое определение, в общем, не является достаточно точ- ным, однако оно широко используется в литературе и весьма удобно, поскольку многие вопросы, описания моделей входных сигналов средств измерений по- дробно рассмотрены в достаточно хорошо разработанной теории сигналов. Классификация измерений Существующее многообразие измерительных экспериментов для нахожде- ния значения физических величин определяется как большим количеством этих величин, характером их изменения во времени, так и различными требованиями к качеству получаемых результатов. Классификация измерений позволяет струк- турировать множество измерительных процедур с целью их эффективной органи- зации и использования. Измерения могут быть классифицированы по следующим признакам: способу получения результата измерений – прямые, косвенные, совмест- ные и совокупные измерения; отношению к изменению измеряемой величины – статические и динами- ческие измерения;
характеристике точности – равноточные и неравноточные измерения;
числу измерений в ряду измерений – однократные и многократные изме- рения;
выражению результата измерений – абсолютные и относительные измере- ния;
метрологическому назначению – технические и метрологические измере- ния.
Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно в результате выполнения измерительного эксперимента. Например, измерение длины микрометром, силы тока – ампермет- ром, электрического сопротивления – омметром и т.д.
Косвенное измерение – определение искомого значения физической вели- чины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. При косвенном измерении зна- чение искомой величины y связано с измеряемыми некоторой функциональной зависимостью y = F(х
1
, х
2
, х
3
, …, х
n
), где х
1
, х
2
, х
3
, …, х
n
– значения величин, полу- ченных с помощью прямых измерений. Например, значение сопротивления рези- стора R определяют из уравнения R = U/I, в которое подставляют значения напря- жения U на резисторе и тока I через него.
Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или не- скольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. По сути, совместные измерения – это одновременно проводимые косвенные измере- ния. При этом решают следующую систему уравнений:
,
0
)
...,
,
,
,
,
...,
,
,
,
(
;
0
)
...,
,
,
,
,
...,
,
,
,
(
;
0
)
...,
,
,
,
,
...,
,
,
,
(
3 2
1 3
2 1
2 23 22 21 3
2 1
1 13 12 11 3
2 1
nm
n
n
n
n
m
n
m
n
x
x
x
x
y
y
y
y
F
x
x
x
x
y
y
y
y
F
x
x
x
x
y
y
y
y
F
где y
i
–искомые величины, х
ij
– значения измеренных величин. Например, для нахождения зависимости сопротивления резистора от температуры, определяе- мой выражением R
t
= R
0
(1+ At + Bt
2
), измеряют сопротивление резистора при трех различных температурах, составляют систему из трех уравнений и находят значе- ния параметров R
0
, A и B.
Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют пу-
тем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в раз- личных сочетаниях. Например, выполняют прямые измерения сопротивлений ре- зисторов, соединенных треугольником, а затем по результатам этих измерений рассчитывают значения сопротивлений самих резисторов. Статическое измерение – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения. Например, измерение сопротивления резистора при нормаль- ной температуре. Динамическое измерение – измерение изменяющейся по размеру физической величины. При этом может идти речь и об измерении значения физической вели- чины, и об измерении изменения во времени этой величины. Вследствие возмож- ного быстрого изменения размера физической величины ее измерение проводят с точной фиксацией момента времени. В этом случае говорят об измерении «мгно- венного значения измеряемой величины». Пример, измерение значения ампли- туды переменного напряжения электрического тока. Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполнен- ных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью. Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выпол- ненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях. Однократное измерение – измерение, выполненное один раз. На практике, как правило, выполняются именно однократные измерения. В ряде случаев прин- ципиально невозможно увеличивать число измерений одной и той же величины, например, измерение параметров, характеризующих запуск ракетоносителей кос- мических кораблей. Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений. Результат многократ- ных измерений получается из следующих друг за другом значений ряда однократ- ных измерений. Однако перед началом обработки необходимо убедиться, что все измерения этого ряда являются равноточными. Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях од- ной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физиче- ских констант. Например, измерение силы F основано на измерении основной ве- личины – массы (m) и использовании физической постоянной g (в точке измере- ния массы), в соответствии с уравнением F = mg.
Относительное измерение – измерение отношения величины к одноимен- ной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Технические измерения – измерения с помощью рабочих средств измерения.
Технические измерения выполняются с целью контроля и управления научными экспериментами, технологическими процессами, движением транспорта и т.д.
Например, измерение ряда физических величин, характеризующих некоторый технологический процесс.
Метрологические измерения – измерения, выполняемые при помощи этало- нов и образцовых средств измерений с целью воспроизведения единиц физиче- ских величин для передачи их размера рабочим средствам измерений. Пример, выполнение процедуры поверки рабочих средств измерений.
Если в качестве критерия классификации измерительных процедур исполь- зуется измеряемая физическая величина, то принято использовать понятие вида измерения. Под видом измерений понимается часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин. Напри- мер, в области электрических и магнитных измерений могут быть выделены такие виды измерений как измерения электрического сопротивления, электрического напряжения, магнитной индукции и т.д.
Взаимодействие средств измерений с объектом измерения основано на фи- зических явлениях или эффектах.
Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерения.
Методом измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряе- мой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным прин- ципом измерений.
В основе классификации методов измерения лежит способ применения меры при получении значения измеряемой величины. Выделяют несколько основных методов: непосредственной оценки и сравнения с мерой, последний, в свою оче- редь, подразделяется на нулевой, дифференциальный или разностный, замеще- нием, дополнением.
Метод непосредственной оценки – метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.
Результат измерения в этом случае определяется непосредственно по отсчетному устройству средства измерения. Использование меры в получении результата происходит опосредовано через процедуру градуировки шкалы средства измере- ния на этапе его производства. Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую вели- чину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Нулевой метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором результиру- ющий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения до- водят до нуля. Устройство, с помощью которого определяется равенство нулю указанной разности, называется нуль-индикатором. На рис. 1 приведена схема, поясняющая использование нулевого метода, где Uх – измеряемая величина; U0 – мера; НИ – нуль-индикатор. Изменяя значение меры, добиваются выполнения равенства Uх= U0 . Признаком равенства этих зна- чений является отсутствие тока через НИ Iни =0. Рисунок 1 Данный метод позволяет получить высокую точность измерений, при приме- нении высокоточных мер и нуль-индикаторов, обладающих высокой чувстви- тельностью. На использовании нулевого метода измерений основано, например, измерение сопротивления с помощью четырехплечего моста. Дифференциальный или разностный метод измерений – метод измерения, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имею- щей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами. Результат определяется, как сумма показаний средства измерений и значения фи- зической величины воспроизводимой мерой. Наибольшую точность данный ме- тод позволяет получить при незначительном отличии между измеряемой величи- ной и известным значением, воспроизводимом мерой. НИ U0 Uх Рисунок 2 На рис. 2 представлена обобщенная схема, построенная на основе дифферен- циального метода. V – вольтметр, измеряющий разность ∆U между значением из- меряемого напряжения Ux и значением воспроизводимым образцовым источни- ком напряжения. Тогда измеряемая величина определяется выражением Ux= U0 + ∆U. Особенностью данного метода является возможность получить результат из- мерения с высокой точностью, используя средство измерения разности сравни- тельно невысокой точности. Так, если относительная погрешность измерения раз- ности ∆U составляет 1% и отношение ∆U/ Ux также равно 1%, то измеряемая ве- личина Ux определяется с погрешностью 0,01%. Рисунок 3 Метод измерений замещением – метод сравнения с мерой, в котором изме- ряемую величину замещают мерой с известным значением величины. С помощью средства измерения производится поочередное измерение искомой величины и величины, воспроизводимой мерой, результат определяется по этим двум значе- ниям. На рис. 3 приведена обобщенная схема измерения значения сопротивления резистора xRна основе метода замещения. На первом шаге измеряется ток Ix через резистор xR. На втором – ток xI через образцовое сопротивление0 R. Искомая величина определяется из соотношения xxIRIR0 0 . Метод тем точнее, чем 0 R ближе к xRV U0 Uх R 0 А U пит R x R 0 А U пит R x
Метод измерений дополнением – метод сравнения с мерой, в котором значе- ние измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расче- том, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее задан- ному значению.
Мосты постоянного и переменного тока
Для измерения параметров электрических цепей широко используются мо- стовые схемы. Различают мосты постоянного и переменного тока. В зависимости от количества плеч существуют одинарные (четырехплечие) и двойные (ше- стиплечие) мосты. Выпускаются мосты с ручным и автоматическим уравновеши- ванием.
Обобщенная схема моста переменного тока представлена на рис. 4. Элемен- тыа – б, б – в, в – г и а – г являются плечами моста и содержат комплексные со- противления
4 1
Z
Z
a
б
в
z
1
z
2
z
0
z
3
z
4
г
I
1
I
2
I
0
I
3
I
4
U
Рисунок 4
Элемент б – г называется измерительной (выходной) диагональю. В нее включается нагрузка: нуль-индикатор, усилитель выходного сигнала и другие устройства для оценки величины неуравновешенности моста. Диагональ а – в яв- ляется диагональю питания.
Под равновесием измерительного моста понимается режим работы схемы, при котором ток в измерительной диагонали отсутствует
0 0
I
. Данное условие выполняется при равенстве произведений сопротивлений противоположных плеч моста:
3 2
4 1
Z
Z
Z
Z
При использовании показательной формы записи полного сопротивления:
i
j
i
i
e
z
Z
φ
. Выражение для условия равновесия моста принимает вид:
3 2
4 1
φ
φ
φ
φ
3 2
4 1
j
j
e
z
z
e
z
z
, из которого следует, что для достижения рав- новесия необходимо выполнение двух равенств:
3 2
4 1
z
z
z
z
и
3 2
φ
φ
φ
φ
4 1
где
i
z
– модули полных сопротивлений плеч;
i
φ
– углы фазового сдвига тока относительно напряжения. Наличие двух равенств указывает на то, что для дости- жения положения равновесия в мостах переменного тока требуется регулировка не менее двух параметров моста.
Для мостов переменного тока важное значение имеет сходимость мо- ста – возможность достижения состояния равновесия определенным числом по- очередных переходов от регулировки одного параметра к другому.
Используя условие равенства сумм фаз противоположных плеч моста можно определить характер сопротивлений плеч. Если плечи моста, например первое и второе, имеют чисто активное сопротивление, т.е.
1 1
R
Z
и
2 2
R
Z
тогда
0 2
1
φ
φ
. Следовательно, сопротивления третьего и четвертого плеч должны иметь одинаковый характер (емкостный или индуктивный).
Важной характеристикой измерительного моста является его чувствитель- ность. Под чувствительностью моста понимают отношение конечных прираще- ний выходной величины и измеряемой величины вблизи положения равновесия:
x
y
S
Для достижения максимальной чувствительности в мостах переменного тока мост должен быть симметричным (
2 1
Z
Z
и
4 3
Z
Z
) и угол фазового сдвига плеч, расположенных по обе стороны измерительной диагонали, равен
π
. Прак- тически из-за наличия потерь точно выполнить последнее условие невозможно.
Для измерения электрического сопротивления на постоянном токе использу- ются одинарные или двойные мосты в зависимости от величины этого сопротив- ления. Одинарные мосты работают, как правило, на диапазонах от 10 до 10 6
Ом.
Границы этого диапазона обусловлены со стороны малых значений величиной со- противлений соединительных проводов и контактов, а со стороны больших – со- противлением изоляции. Например, при присоединении измеряемого объекта R
X к мосту с учетом сопротивления проводников и контактов вносится сопротивле- ние порядка 10
–4
Ом и более. В случае измеряемого сопротивления 1 Ом вносится
ошибка порядка всего лишь 0,01%, но для сопротивления 10 –3 Ом ошибка будет составлять 10%. Схема одинарного моста приведена на рис. 5. В качестве примера будем рас- сматривать подключение измеряемого сопротивления XR в первое плечо моста, т.е. XRZ 1 . Тогда плечо 3 Z является плечом сравнения, а 2 Z и 4 Z – плечами отношений. Поскольку речь идет об измерении активного сопротивления, то в дальнейшем воспользуемся равенствами 1 1 RZ , 2 2 RZ , 3 3 RZ , 4 4 RZ . Вели- чина измеряемого сопротивления определяется из выражения 3 4 2 RRRRX Б4r4R4R3R2RxА321r3r2r1 UРисунок 5 При измерении сопротивлений, больших 10 Ом, измеряемое сопротивление подключается по двухзажимной схеме. В этом случае (рис. 5) точка A подключа- ется к зажиму моста 1, который в свою очередь соединен перемычкой с зажимом 2, а точка в – к зажиму 3, соединенному перемычкой с зажимом 4. Некоторое рас- ширение диапазона измеряемых сопротивлений в область малых значений дости- гается в схеме одинарного моста при использовании четырехзажимной схемы подключения. Для этого точка а отдельными проводами подключается к зажимам 1 и 2, перемычка между этими зажимами удаляется. Точка Б отдельными прово- дами соединяется с зажимами 3 и 4, между которыми также удалена перемычка. Такая схема подключения позволяет снизить влияние сопротивлений проводов и контактов, которые в схеме условно обозначены как сопротивления 4 1 rr . Дей- ствительно, поскольку сопротивления плеч моста 2 R и 3 R выбираются из усло- вий R2 » r4 и R3 » r2 , то влиянием сопротивлений проводников и контактов 2 r и 4 rможно пренебречь. Сопротивления r1 и r3 включены в различные диагонали моста и также не влияют на выполнение условия равновесия.
Чувствительность мостовой схемы определяется значением измеряемого со- противления и величиной напряжения питания. Измерение малых сопротивлений приводит к снижению чувствительности, которое может быть скомпенсировано увеличением напряжения питания. Однако, в результате ограничений на вели- чину допустимой рассеиваемой мощности в плечах моста, постоянное увеличение напряжение питания мостовой схемы невозможно. Отмеченные недостатки от- сутствуют в двойных измерительных мостах. Использование двойных мостов позволяет расширить нижний предел измеряемого сопротивления до 10
–8
Ом.
Для мостов постоянного тока нормирование основной погрешности осу- ществляется по относительной погрешности. Класс точности обозначается либо в виде одного числа c, и тогда предел допускаемой основной относительной по- грешности определяется по одночленной формуле δ = с, либо в виде дроби с/d, и тогда – δ = ±[ с+ d (R
К
/ R
X
) – 1)], где
К
R
– конечное значение сопротивления дан- ного диапазона;
X
R
– измеряемое сопротивление.
Мосты для измерения емкости и тангенса угла потерь. При измерении ем- кости необходимо учитывать то обстоятельство, что реальный конденсатор за счет поглощения активной мощности обладает потерями. Для описания конден- сатора с малыми потерями используется последовательная схема, а для конденса- тора с большими потерями – параллельная. На схемах элемент C – эквивалентная идеальная емкость, равная по значению измеряемой, а
R
– эквивалентное сопро- тивление, характеризующее величину мощности, поглощаемой в конденсаторе.
На рис. 6 представлена схема моста для измерения емкости конденсатора с малыми потерями.
Полные сопротивления плеч моста в этом случае
X
X
C
j
R
Z
ω
1 1
;
1 2
R
Z
;
N
N
C
j
R
Z
ω
1 3
;
2 4
R
Z
Подставив эти выражения в формулу равновесия моста, получаем
1 2
ω
1
ω
1
R
C
j
R
R
C
j
R
N
N
X
X
UR1НИ R2RnCnCxРисунок 6 Значения XC и XR определяются из выражений 1 2 RRCCNX и 2 1 RRRRNX . Угол потерь δ , дополняющий до 90° угол фазового сдвига тока относительно напряжения, определяется из выражения NNXXRCRCω ω tgδ Алгоритм уравновешивания моста следующий. Устанавливают 0 NR, из- меняют отношение плеч 1 2 RR до тех пор, пока нуль-индикатор не покажет ми- нимальный ток. Регулируют NR, добиваясь дальнейшего уменьшения показаний нуль-индикатора. Затем снова изменяют отношение 1 2 RR и т.д. до достижения положения равновесия. При измерении емкости конденсатора с большими потерями применяют па- раллельную схему подключения NR и NC. Использование в этом случае после- довательной схемы нецелесообразно, т.к. введение в уравновешивающее плечо большого последовательного сопротивления приведет к снижению чувствитель- ности моста. Полные сопротивления плеч моста определяются выражениями XXXRCjRZω 1 1 ; 1 2 RZ ; NNNRCjRZω 1 3 ; 2 4 RZ При достижении условия равновесия выполняется следующее равенство: NNNXXXRCjRRRCjRRω 1 ω 1 1 2
Следовательно,
1 2
R
R
C
C
N
X
и
2 1
R
R
R
R
N
X
. Тангенс угла потерь для дан- ной параллельной схемы включения вычисляется из соотношения
)
(ω
1
)
(ω
1
tgδ
N
N
X
X
R
C
R
C
L
x
,R
x
I
1
R
R
1
НИ
L
n
,R
n
R
2
U
Рисунок 7
U
R
1
НИ
R
2
R
C
L
x
,R
x
Рисунок 8
Мосты для измерения индуктивности и добротности. Мосты для измерения указанных физических величин могут быть построены с применением либо об- разцовой индуктивности – рис. 7, либо образцовой емкости – рис. 8.
При использовании образцовой индуктивности в измеряемое плечо моста включается испытуемая катушка с индуктивностью
X
L
, обладающая активным сопротивлением
X
R
, а в соседнее плечо – образцовая катушка с индуктивностью
N
L
и сопротивлением
N
R
. В зависимости от соотношения между сопротивлени- ями
X
R
и
N
R
дополнительное переменное сопротивление
R
подключается или последовательно с измеряемой катушкой, что для примера показано на рис. 7, или последовательно с образцовой катушкой индуктивности.
Если NXRR ( R последовательно с XL), то условие равновесия достигается при 2 1 RRLLNX , RRRRRNX 2 1 . Если NXRR , то R включается последова- тельно с NL, а измеряемые XL и XR определяются как 2 1 RRLLNX , 2 1 RRRRRNX В случае использования образцовой емкости (см. рис. 8) условия равновесия имеют вид: 2 1 RCRLX ; RRRRX2 1 Добротность катушки определяется либо по значениям измеренной индук- тивности XL и соответствующего сопротивления XR, либо по значениям R и C из выражений. CRRLXXω ω Q Следует отметить, что в схеме на рис. 8 возможно использование не пере- менной, а постоянной образцовой емкости и переменного резистора. Данный спо- соб характеризуется удобством снятия прямых отсчетов значений измеряемых индуктивностей и коэффициентов добротности. Однако при малых значениях добротности измеряемого контура 1 Q такие мосты обладают очень плохой схо- димостью. Современные мосты создаются на основе цифровых процессоров. Микро- процессорное ядро позволяет автоматизировать процедуру измерения, обеспе- чить многофункциональность устройства (многие мосты интегрированы с дру- гими измерительными приборами, например, мультиметрами), устранить помехи, организовать обработку накопленных результатов измерений (хранение, обмен с компьютером, печать протоколов) и др. Компенсаторы постоянного тока Обобщенная схема компенсатора представлена на рис. 9, где н E – нормаль- ный элемент, ЭДС которого известна точно; XE – источник измеряемой ЭДС; НИ – нуль-индикатор, в качестве которого обычно используется гальванометр; н R – образцовое сопротивление, выбираемое в зависимости от значения рабочего тока компенсатора и значения XE; ВБ – вспомогательная батарея.
I
+
E
x
-
R
1
R
н
R
R
x
Е
н
A
1
2
НИ
+
ВБ
-
Рисунок 9
Алгоритм измерения
X
E
заключается в следующем. Устанавливают значе- ние рабочего тока, для чего, переключатель В переводят в положение 1, а сопро- тивление
1
R
изменяют до тех пор пока НИ не покажет отсутствие тока. Тогда н
н
E
IR
. Затем переключатель В устанавливают в положение 2, и, перемещая по- движный контакт А добиваются отсутствия тока в измерительной диагонали. В этом случае
X
X
E
IR
, где
I
– значение рабочего тока, установленное ранее.
Высокая точность, достигаемая при измерении с помощью компенсатора, обусловлена высокой чувствительностью применяемого гальванометра, высокой точностью нормального элемента и резисторов, а также высокой стабильностью вспомогательного источника питания.
Достоинством компенсатора является также то, что в момент компенсации не потребляется мощность от источника измеряемой величины. Именно поэтому с помощью компенсатора возможно измерение ЭДС.
Предел допускаемой основной погрешности компенсатора нормируется по приведенной погрешности и тогда класс точность указывается одним число
P
, либо по относительной погрешности
d
c
| 
Скачать 4.69 Mb.