Классы точности электроизмерительных приборов: Классы точности измерительных приборов. Абсолютные и относительные погрешности.

alexxlab | 17.01.2022 | 0 | Разное

Классы точности электроизмерительных приборов.

Все электроизмерительные приборы снабжаются указателем «клас­са точности» (цифра в кружке на шкале приборов). Класс точности оп­ределяется максимальной ошибкой прибора, выраженной в процентах от полной ветчины шкалы. Так , амперметр класса 1.5 с полной шка­лой I А измеряет протекающий через него ток с ошибкой, не превосхо­дящей (1.5/100)*1A=15mA. Легко видеть, что ошибка 15 мА составляет небольшую долю от измеренного тока лишь при измерении токов поряд­ка 1 А, т.е. при отклонении стрелки на всю шкалу. При отклонении стрелки на 1/2шкалы ошибка составит уже 3% от измеряемой величины, а при измерении еще меньших токов может составить 10% или даже 20% от величины измеряемого тока. Поэтому если нужно произвести измерения с хорошей точностью, рекомендуется выбирать такой прибор, на котором измеряемый ток вызовет отклонение больше чем на половину шкалы.

Приведенный способ определения ошибки прибора по его классу точности оговорен государственными стандартами, и указывает вели­чину максимальной погрешности, с которой прибор может быть выпу­щен с завода .

Практически погрешности приборов всегда оказываются несколько меньше. Более того, обычно можно считать, что класс точности определяет ошибку не в долях полной шкалы, а в долях из­меренного тока. Таким образом, при измерении тока величиной 0.5 А практически можно считать, что ошибка составит 1.5 % не от всей шкалы прибора, соответствующей току в 1 А ( что составляет 15 мА), а 1.5 % от тока 0.5 А. т.е. 8 мА.

Точность прибора определяется значением погрешностей измерений. т.е. степенью приближения его показаний к действительному значению измеряемой величины. Различают несколько видов погрешностей:

1. АБСОЛЮТНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ. Она равна разности между пока­заниями прибора а, и действительным значением измеряемой ве­личины а.

D a=a₁–a

Абсолютная погрешность выражается в тех же величинах, что и изме­ряемая величина. Величина абсолютной погрешности постоянна по всей шкале, независимо от того равномерна она или нет.

2. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ. Равна отношению абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины

Обычно δ_а выражается в процентах

3. ПРИВЕДЕННАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ. Представляет

собой отношение абсолютной погрешности Da к предельному зна­чению измеряемой величины, т.е. к ее наибольшему значению, кото­рое может быть измерено по шкале прибора a_m

⁽¹⁾

По величине приведенной погрешности различают несколько классов точности электроизмерительных приборов: 0 . 05; 0 . 1; 0 . 2; 0 . 5; 1 .0;

2 . 5; 4 . 0.

Значение класса точности указано на лицевой стороне прибора внутри небольшого кружка, зная класс точности, легко найти наибольшую аб­солютную погрешность измерения.

Из (1) следует (2)

Допустим, что мы измеряем силу тока амперметром с пределом 5 А, класс точности которого 1. 5. Допустим, что нам потребовалось изме­рить три значения тока: I = 1А . I = 2А . I = 2.5A.

По формуле (2)

Относительные погрешности измерений

Из этого примера видно, что последнее измерение 1 , более точно. Следовательно, необходимо избегать измерений малых величин при­борами с большими пределами измерений.

Что нужно знать о классе точности измерительного прибора?

Измерительные приборы: вольтметры, амперметры, токовые клещи, осциллографы и другие — это устройства, предназначенные для определения искомых величин в заданном диапазоне, каждый из них имеет свою точность, причем устройства, измеряющие одну и ту же величину, в зависимости от модели, могут отличаться по точности и классу.

В каких-то ситуациях достаточно просто определить значение, например, вольтаж батарейки, а в других необходимо выполнить многократное повторение измерений высокоточными приборами для получения максимально достоверного результата, так в чем отличие таких измерительных устройств, что означает класс точности, сколько их бывает, как его определить и многое другое читайте далее в нашей статье.

Что такое класс точности

Определение: «Класс точности измерения — это общая характеристика точности средства измерения, определяемая пределами допустимых основных и дополнительных погрешностей, а также другими факторами, влияющими на нее».

Сам по себе класс не является постоянной величиной измерения, потому что само измерение зачастую зависит от множества переменных: места измерения, температуры, влажности и других факторов, класс позволяет определить лишь только в каком диапазоне относительных погрешностей работает данный прибор.

Чтобы заранее оценить погрешность, которую измерит устройство, также могут использоваться нормативные справочные значения.

Устаревание, несовершенство изготовления измерителей, внешние воздействия — это основной показатель отклонения погрешностей.

Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности к модулю действительного приближенного показателя полученного значения, измеряется в %.

Абсолютная погрешность рассчитывается следующим образом:

∆=±a или ∆=(a+bx)

x – число делений, нормирующее значение величины

a, b – положительные числа, не зависящие от х

Абсолютная и приведенная погрешность рассчитывается по следующим формулам, см. таблицу ниже

Класс точности измерительного прибора

Класс точности измерительного прибора

Это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.

Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности. Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.

Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

На шкале измерительного прибора (будь то напоромер, термометр или датчик-сигнализатор)маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6, 4, 2,5, 1,5, 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01, 0,005, 0,002, 0,001 и т. д.

Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительностиδs=1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).

Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δs=dx/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ(х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δs, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как dx=δsx

Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δо=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля dx=dо=const, а δо=dо/хн.

При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 – (-3)=6 А.

Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δо увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ(х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ(х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.

На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака “угол”.

Какие классы точности бывают, как обозначаются

Как мы уже успели выяснить, интервал погрешности определяется классом точности. Данная величина рассчитывается, устанавливается ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной погрешность, бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см. таблицу ниже

Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно помечается латинской буквой, часто с добавлением индекса, отмеченного цифрой. Чем меньше погрешность, соответственно, меньше цифра и буквенное значение выше по алфавиту, тем более высокая точность.

Приборы, способные выполнять множество различных замеров, могут быть одновременно более двух классов.

Класс точности обозначается на корпусе устройства в виде числа обведенного в кружок, обозначает диапазон погрешностей измерений в процентах. Например, цифра ② означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком присутствует значок в виде галочки, это значит, что длина шкалы используется в качестве вспомогательного определения погрешности.

• 0,1, 0,2 – считается самым высоким классом
• 0,5, 1 – чаще применяется для устройств средней ценовой категории, например, бытовых
• 1,5, 2,5 – используется для приборов измерения с низкой точностью или индикаторов, аналоговых датчиков

Примечание. На корпусе высокоточных измерителей, класс может не наносится. Обозначение таких устройств как правило выполняется особыми знаками.

Класс точности датчиков температуры

Класс точности измерительного прибора — это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств. Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности. Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.

Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора. Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.

На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6, 4, 2,5, 1,5, 1,0, 0,5, 0,2, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01, 0,005, 0,002, 0,001 и т. д. Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительности δs=1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.). Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δs=dx/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ(х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δs, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как dx=δsx Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.

Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δо=0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля dx=dо=const, а δо=dо/хн. При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 – (-3)=6 А. Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δо увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ(х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ(х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо. На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака “угол”.

Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δпрк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δпрк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы. В этом случае δ(х) = δк + δн (хк/х – 1), где хк – верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.

Примеры датчиков температуры и их класс точности:

1. Преобразователь измерительный «ТСМУ-05», 0-5 мА, диапазон измерения температуры 0…150 °С, класс точности 0,5

2. Преобразователь измерительный ТСПУ-420В, «ТСПУ-420В», 4-20 мА, диапазон измерения 0…500 °С, класс точности 0,25

3. Преобразователь измерительный ТПРУ-420, «ТПРУ-420», 4-20 мА, диапазон измерения 800…1600 °С, класс точности 1,5

4. TMТБ– 3 1 P.1 (0-120 °C) (0–1,6 MPa) класс точности 2,5

5. Датчики температуры Carel NTC диапазон измерения -50. 105°C, класс точности 0,5

Как определить класс точности электроизмерительного прибора, формулы расчета

Чтобы определить класс точности, необходимо взглянуть на его корпус или инструкцию пользователя, в ней вы можете увидеть цифру, обведенную в круг, например, ① это означает, что ваш прибор измеряет величину с относительной погрешностью ±1%.

Но что делать если известна относительная погрешность и необходимо рассчитать класс точности, например, амперметра, вольтметра и т.д. Рассмотрим на примере амперметра: известна ∆x=базовая (абсолютная) погрешность 0,025 (см. в инструкции), количество делений х=12

Находим относительную погрешность:

Y= 100×0,025/12=0,208 или 2,08%

(вывод: класс точности – 2,5).

Следует отметить, что погрешность неравномерна на всем диапазоне шкалы, измеряя малую величину вы можете получить наибольшую неточность и с увеличением искомой величины она уменьшается, для примера рассмотрим следующий вариант:

Вольтметр с классом p=±2, верхний предел показаний прибора Xn=80В, число делений x=12

Предел абсолютной допустимой погрешности:

Относительная погрешность одного деления:

Если вам необходимо выполнить более подробный расчет, смотрите ГОСТ 8. 401-80 п.3.2.6.

Поверка приборов, для чего она нужна

Все измерительные приборы измеряют с некой погрешностью, класс точности говорит лишь о том, в каком диапазоне она находится. Бывают случаи, когда диапазон погрешности незаметно увеличивается, и мы начинаем замечать, что измеритель «по-простому» начинает врать. В таких случаях помогает поверка.

Это процесс измерения эталонной величины в идеальных условиях прибором, обычно проводится метрологической службой или в метрологическом отделе предприятия производителя.

Существует первичная и периодическая, первичную проверку проводят после выпуска изделия и выдают сертификат, периодическую проводят не реже чем раз в год, для ответственных приборов чаще.

Поэтому если вы сомневаетесь в правильности работы устройства, вам следует провести его поверку в ближайшей метрологической службе, потому что измеритель может врать как в меньшую, так и в большую сторону.

Как легко проверить потребление электроэнергии в квартире, можете узнать в нашей статье.

Классификация средств измерений (электрических)

Если вы не можете измерить, вы не можете анализировать.

Измерение очень полезно для понимания результата. Любое устройство или прибор, измеряющий неизвестную величину, называется измерительным устройством.

Содержание

Классификация средств измерений

Средства измерений подразделяются на следующие категории:

1. Основные и второстепенные инструменты
2. Электрические, электронные и механические приборы
3. Аналоговые и цифровые приборы
4. Ручные и автоматические приборы
5. Отклоняющие и нулевые приборы
6. Автоматические и механические приборы

Все эти различные типы измерительных приборов рассматриваются ниже :

Первичные и вторичные инструменты

• Первичные или абсолютные инструменты: Этот тип инструмента показывает значение измеряемой величины с точки зрения постоянной инструмента и его отклонения. Такие приборы не требуют сравнения с другими эталонами. Например. гальванометр

• Дополнительные приборы: Эти приборы показывают величину измеряемой электрической величины. Перед использованием эти приборы требуют калибровки либо с помощью абсолютного прибора, либо с уже откалиброванным вторичным прибором. Вторичные приборы далее классифицируются:

1. Показывающие приборы: Эти приборы известны как показывающие приборы, которые показывают величину электрической величины во время измерения. Например. К таким приборам относятся амперметр, вольтметр и т. д.
2. Интегрирующие приборы: Те приборы, которые измеряют общее количество энергии за период, известны как интегрирующие приборы. Полная энергия, измеряемая прибором, является произведением времени и измеряемой электрической величины. Например. счетчики электроэнергии, ваттметры.
3. Регистрирующие приборы: Регистрирующие приборы – это те приборы, которые непрерывно измеряют изменение величины электрической величины в определенный интервал времени. В этом инструменте подвижная система оснащена маркером/ручкой, которые слегка касаются листа бумаги. На листе прочерчена кривая, показывающая изменения величины измеряемой электрической величины.

Электрические, электронные и механические приборы

• Электрические приборы: Электрические приборы измеряют электрический ток, напряжение и т. д. Когда стрелка отклоняется под действием некоторых электрических методов, этот прибор называется электрическим прибором. Время работы электрических инструментов меньше, чем у механических. Некоторые электрические приборы включают амперметр, вольтметр и т. д.

• Электронные приборы: Электронные приборы быстрые, точные и могут обнаружить самый слабый сигнал. Механические и электрические инструменты в этих условиях отстают. Электронные приборы имеют малое время отклика.

• Механические инструменты: Механические инструменты являются предпочтительными для измерения физических величин. Он очень надежен в статических и стабильных условиях, потому что у этого прибора мало времени отклика. Он не может следовать быстрому изменению, происходящему во время измерения динамических условий. Это связано с тем, что большинство механических инструментов громоздкие, жесткие и чрезвычайно тяжелые.

Аналоговые и цифровые приборы

• Аналоговые приборы: Выходной аналоговый сигнал этого прибора постоянно изменяется.

• Цифровые приборы: Приборы, отображающие измерительные сигналы в числовой форме, называются цифровыми сигналами. Эти приборы отличаются высокой скоростью работы и высокой точностью. Например. Цифровой мультиметр

Ручные и автоматические приборы

• Ручные приборы: Инструменты с ручным управлением большую часть времени требуют присутствия оператора.

• Автоматические инструменты: Оператор не требуется постоянно.

Отклоняющие и нулевые приборы

• Отклоняющие приборы: Отклоняющие приборы показывают измерение неизвестной величины. В этом типе прибора измеряемая величина создает отклоняющий крутящий момент. А противодействующий крутящий момент помогает достичь баланса в инструменте. Например. подвижная катушка с постоянными магнитами, движущееся железо и т. д.

Подробнее: Работа прибора с подвижной катушкой с постоянными магнитами

• Нулевые инструменты: Индикация нуля или нуля указывает на величину измеряемой величины. Нулевые инструменты показывают нулевое отклонение, когда неизвестная измеряемая величина становится равной известной величине. Нулевой инструмент очень чувствителен. Потенциометр постоянного тока представляет собой прибор нулевого типа.

Подробнее: Как работает потенциометр постоянного тока?

Инструменты с автоматическим управлением и с механическим приводом

• Инструменты с автоматическим управлением: Те инструменты, которые не требуют внешнего питания для выполнения операций, известны как инструменты с автоматическим управлением.

• Приборы с механическим приводом: Приборы этого типа работают при подаче на них внешнего питания.

Последние сообщения

Электрические измерения и контрольно-измерительные приборы

28.01.2010

 

Большинство измерений сводится к измерению напряжения или тока. Простейшим способом измерения напряжения будет установка цифрового мультиметра на напряжение постоянного тока. Многие приборы типа ATE по-прежнему просто измеряют напряжение, но добавляют множество функций более высокого уровня и расширенные возможности.

 
Я собираюсь рассмотреть некоторые простые вопросы измерения, а затем несколько более сложных инструментов и их возможности.
 
Основы измерения
 
Измерения напряжения и тока являются основными измерениями, лежащими в основе работы различных измерительных приборов. Напряжение измеряется параллельно в двух точках, а ток измеряется последовательно на пути тока.
 
Измерение сопротивления выполняется путем измерения напряжения и тока и расчета сопротивления по закону Ома. Полезным улучшением измерения сопротивления является использование 4-проводного измерения или измерения Кельвина. На рис. 1 показано, как выполняется 4-проводное измерение.

Рис. 1. Измерение сопротивления по 4-проводной схеме или по шкале Кельвина.
 
На рис. 1 для подключения амперметра и вольтметра к измеряемому сопротивлению используется отдельный провод. Преимущество здесь в том, что форсированный ток вызывает падение напряжения на его проводах, а не на проводах вольтметров. Так вот, вольтметр видит очень маленький ток и измеренное сопротивление точнее.
 
Точность прибора
 
Важно понимать, как рассчитать точность используемого вами прибора. Все время случается, что измерение кажется неработающим только для того, чтобы определить, что проблема заключается в точности выбранного диапазона измерения.
 
На рис. 2 показаны характеристики точности измерения напряжения постоянного тока для цифрового мультиметра National Instruments 4071 в формате PXI.

Рис. 2. Спецификация точности измерения напряжения постоянного тока для цифрового мультиметра National Instruments 4071 в формате PXI.
 
На рис. 2 показано, что точность рассчитывается как количество частей на миллион показаний плюс количество частей на миллион диапазона. На рисунке показано множество различных столбцов, связанных с калибровкой и температурой. Например, в течение 24 часов калибровки в диапазоне 100 мВ точность составляет 5 + 4. Если вы пытаетесь считать 50 мВ, точность будет рассчитываться следующим образом.

Или 650 нВ.
 
Чтобы сделать это немного проще, вы можете просто вычислить точность наихудшего случая для диапазона, в котором вы находитесь, и знать, что вы всегда будете иметь лучшую точность, чем эта. Для этого сложите измерение и диапазон вместе и возьмите напряжение полного диапазона, как здесь.

Или 900 нВ.
 
Точность не всегда выражается в PPM, иногда она указывается в процентах, что, на мой взгляд, немного более интуитивно понятно, но суть та же.
 
Несмотря на то, что сам прибор обладает точностью, о которой говорилось выше, существует множество других факторов, которые могут повлиять на точность измерения. К ним относятся: входная нагрузка, сопротивление утечки и ток, экранирование и ограждение.
 
Вот еще один пример расчета точности, в данном случае для сопротивления. На рис. 3 показан резистор, для которого известны напряжения с обеих сторон резистора.

Рис. 3. Измеряемый резистор

Ошибка
 
Ошибка показывает, насколько результат измерения отличается от истинного значения. Обычно это соотношение, при котором максимальная ошибка может быть рассчитана на основе наблюдаемых или рассчитанных измерений для наихудшего случая. Например, если вы возьмете 50 мВ с ошибкой измерения 650 нВ сверху, в процентах наихудший случай:

Разрешение
 
В таблице на рис. 2 также есть столбец для разрешения. Разрешение — это наименьшая часть входного сигнала, которую может отображать прибор. Для 5½-разрядного дисплея может быть 200 000 отсчетов (от 0 до 199 999). Это делает разрешение дисплея 1/200 000 = 0,0005%.
 
Чувствительность
 
Это вроде как разрешение, это наименьшее изменение сигнала, которое можно обнаружить. Прибор должен обнаруживать и отображать изменение сигнала, которое рассчитывается на основе разрешения и текущего диапазона измерения. Если диапазон составляет 200 мВ, а число отсчетов равно 200 000, то чувствительность 0,2/200 000 = 1 мкВ. 910 частей.
 
В зависимости от того, куда вы смотрите, определение, данное здесь для чувствительности, может быть определением, данным для разрешения. То, как это определяется, зависит от разных производителей инструментов.

 
Диапазон
 
Диапазон довольно очевиден, нужно убедиться, что вы не пытаетесь измерить значение, превышающее выбранный диапазон. Однако постоянный выбор максимально возможного диапазона снижает точность измерения. Я бы сказал, что вы хотите измерить диапазон, в котором значение, которое вы пытаетесь измерить, меньше 90% диапазона. Если вы превысите 90%, подумайте, не увидите ли вы отклонение, выходящее за пределы допустимого диапазона.
 
Точность
 
Термин «точность» используется часто, но на самом деле это более неформальный термин, которым не следует заменять точность. Он определяется больше с точки зрения повторяемости и воспроизводимости измерений. Легко найти объяснение точности и точности, которое обычно связано с доской для дартса.
 
Типы приборов
 
Существует множество различных типов инструментов, я постараюсь охватить наиболее универсальные инструменты, с которыми мне доводилось работать.
 
DAQ DAQ — это отдельный класс инструментов, который выполняет несколько функций в одном инструменте. Если вы посмотрите на веб-сайты National Instruments или Keithley, они перечисляют DAQ в отдельном разделе, несмотря на то, что он дублирует функции многих других инструментов. DAQ обычно содержит счетчик/таймер, линии цифрового ввода/вывода, аналоговый ввод/вывод для одиночных значений, вывод сигнала и оцифровку. Это действительно охватывает многое, и вы можете многое сделать с помощью DAQ. Когда требуется более высокая производительность, тогда вам нужно перейти к более специализированным инструментам, таким как ARB или высокоскоростные дигитайзеры.
 
DMM/LCR Цифровой мультиметр (цифровой мультиметр) обычно требуется вместо DAQ, когда требуется повысить точность измерений. Компромисс с цифровым мультиметром обычно заключается в скорости, чтобы достичь более высокой точности цифровой мультиметр усредняет измерения в течение более длительного времени. Многие цифровые мультиметры также имеют возможность оцифровывать сигналы, только на более медленных скоростях по сравнению с другими вариантами оцифровки. В дополнение к напряжению, току и сопротивлению многие цифровые мультиметры включают возможности LCR, измерения емкости и индуктивности.
 
Цифровой мультиметр часто указывается цифрами. NI 4071, показанный на рис. 2, представляет собой цифровой мультиметр с 7½ разрядами.
 
Где у нас есть 01.234567, если это было число, которое вы считывали с цифрового мультиметра, от 1 до 7 — это 7 цифр, а 0 — это ½. Это всего лишь ½, потому что эта цифра может быть только 0 или 1. Если вы посмотрите на диапазоны на рисунке 2, цифра ½ действительно становится 1 только тогда, когда диапазон исчерпан.
 
Программируемый источник питания, SMU Программируемый источник питания — это то, на что он похож. Блок питания, которым можно управлять с помощью программного обеспечения. SMU (Source Measure Unit) — это программируемый блок питания, который также имеет возможность измерения. SMU обычно может быть сконфигурирован для форсирования либо напряжения и измерения тока, либо форсирования тока и измерения напряжения (сокращенно FVMI, FIMV).
 
SMU работает, когда вы устанавливаете напряжение, которое хотите выводить, и устанавливаете максимальное ограничение тока. Затем прибор будет изменять ток, чтобы поддерживать постоянное напряжение, и генерировать некоторый тип аварийного сигнала при достижении предела тока.
 
Еще одна приятная особенность SMU и программируемых источников питания — возможность прокручивать выходные данные по списку настроек.
 
ARB, Генератор функций Генератор сигналов произвольной формы или ARB немного отличается от генератора функций тем, что выходной сигнал может быть запрограммирован на пользовательскую форму сигнала. Генератор функций обычно генерирует только предварительно заданные формы сигналов, такие как синусоидальные или прямоугольные волны. Опять же, наличие DAQ может сделать эти инструменты ненужными, это просто зависит от характеристик каждого из них. Некоторые функции, которые могут быть лучше, чем у DAQ: более высокая скорость, более высокая точность, больше возможностей запуска и ARB, улучшенные шумовые характеристики и фильтрация.
 
Таймер-счетчик Таймер-счетчик — это прибор для подсчета импульсов и измерения частоты. Некоторые приложения, которые я видел, включают подсчет количества раз, когда сигнал пересекает установленный порог в заданное время. Генерация строго контролируемого сигнала синхронизации. То есть сигнал выдается с высоким логическим уровнем от таймера счетчика, и этот сигнал используется в качестве времени сбора данных для измерения.
 
Осциллограф , Высокоскоростной дигитайзер Высокоскоростной дигитайзер или аналогичный, но более гибкий осциллограф необходим для измерения высокоскоростных сигналов, которые слишком быстры для других опций, таких как цифровые мультиметры или устройства сбора данных. Где эти инструменты действительно полезны, так это в том, что называется визуализацией, что означает наблюдение за тем, что происходит. Когда что-то не работает, часто важно иметь высокоскоростной осциллограф, чтобы уловить шум или какой-либо сбой, который может вызвать проблему.