论文部分内容阅读
摘要:数字式仪表近些年来发展很快,由于读数直观、精度高、灵敏度高、性价比高等优点,受到越来越多使用者的喜爱,应用越来越广。笔者从事电测仪表检测工作,在感受其诸多优点的同时,也深感数字式仪表准确度表示方法的繁琐、不直观。
目前的数字式仪表准确度的表示方法,比较普遍的是:绝对误差△=±(a%*读数值+b%*上量限)。这种表示方法存在着很多不便:(1)对于使用者不直观,特别是对于非专业人员。(2)对于仪表的周期检测者,致使计算繁琐,工作效率低下。(3)给计量管理带来更多的环节。为了使数字仪表的使用更加简单明了,笔者建议,可以直接沿用指示式仪表准确度等级的表示方法,替代标示数字式仪表的准确度等级。如:0.1级、0.2级、0.5级、1.0级等。
关键词:数字式仪表 准确度表示方法 传统替代法 建议
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(C)-0000-00
随着科学技术的发展,电测仪表在不断地更新,正朝着高精度、宽量程、多功能、智能化等方向发展。其中的佼佼者——数字式仪表,由于读数直观、使用方便,同时精度高、灵敏度高、输入阻抗高、性价比高等优点,受到越来越多使用者的追捧,因而发展很快,应用范围越来越广。
笔者在电测仪表检测工作中,接触了较多种类和型号的数字式仪表,在感受其诸多优点的同时,也深感数字式仪表准确度表示方法的繁琐、不直观。
目前的数字式仪表准确度的表示方法,比较普遍的是:以读数值为基准值的百分数再加上以上量限为基准值的百分数或几个数字来表示该表的准确度,即绝对误差△=±(a%*读数值+b%*上量限)。其中,a% 为读数值误差百分数,b%为满度值误差百分数。 第二项也可以表示为有多少个显示的单位数(个字、字、digit、d等)。
这种表示方法存在着很多不便:
对于使用者不直观。特别是对于非专业人员,大多数人并不清楚这些数字和公式所代表的含义,因此,在使用中对仪表的准确度索性不予参考。
(2)对于检测者,计算繁琐。检测人员在计算仪表误差值和修正值时,占用大量时间,工作效率低下。随着数字式仪表的使用增多和精度增高,这方面的影响将会越来越突出。
(3)对于计量管理者不方便。由于同一种类的数字式仪表和指示仪表,比如数字万用表和指针式万用表,其精确度表示方法的不一致,需要编制不同的检定规程,给计量管理带来许多不必要的环节。
目前,有相当部分种类的数字式仪表还没有国家规定的校验规程,在日常检测中,我们只能参考相应指示仪表的校验规程。如果将数字式仪表和指示仪表准确度的表示方法合二为一,可以编制统一的校验规程,将会极大地方便计量管理和仪表检测的从业人员,同时,数字仪表使用者也可以更加直观便捷。
为了使数字仪表的使用更加简单明了,笔者建议,可以直接沿用指示式仪表准确度等级的表示方法,替代标注数字式仪表的准确度等级。如:0.1级、0.2级、0.5级、1.0级等。
此建议的可行性简要分析如下(以交流电流表,量程为10A为例):
一、数字式仪表准确度表示方法的简要分析
数字式仪表的准确度用最大允许绝对误差或相当误差表示:最大允许绝对误差△=±a%(读数值)±b%(上量限)——式⑴。其中,a% 为读数值误差百分数,b%为满度值误差百分数。
最大允许相对误差:δ=±(|a|+|b|×满度∕读数)%——式⑵
式⑵的第一项反映了测量中任意示值的相对误差,是主要的误差。第二项是由于数字仪表的工作原理,在A/D转换、采样与计数过程中产生的量化误差,在某一固定量程中是一个固定值,也可以表示为有多少个显示的单位数(个字、字、digit、d等)。
比较1:选取检测一台数字式万用表(以下简称A表),交流电流档,量程为10A,准确度标示为±(1.5%*读数+0.5%*满度)。
当电流I=1A(此为10%满度值)时,最大允许绝对误差△=0.10A,此时的相对误差=10%;
当电流I=10A(此为满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,此时的相对误差=2%。
二、指示式电流表准确度表示方法的简要分析
指示仪表的准确度是用引用误差表示的,即
γ=100%*(读数值-真实值)∕满度值——式⑶
其相对误差为:
δ=100%*(读数值-真实值)∕真实值——式⑷
比较2:选取检测一台指针式万用表(以下简称B表),交流电流档,量程为10A,准确度标示为2.0级。
当电流I=1A(此为10%满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,引用误差=2%,此时的相对误差=20%;
当电流I=10A(此为满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,此时的相对误差=引用误差=2%。
三、两种仪表最大允许误差的比较
从上述两种仪表最大允许误差的比较,不难看出,对于选定的准确度为(a%读数+b%满度)的数字式仪表A表和准确度为c %(注:c=a+b)的指针式仪表B表而言,在相同量程的低量程区域,A表的最大允许相对误差明显低于B表;在高量程区域,A表的最大允许相对误差等于B表。
这就是说,在全量程范围内,A表的相对误差小于或等于B表。如果用B表的准确度,来替代A表的准确度,只是意味着将A表的低量程区域的精度标示值降低了。在计量理论中,将高等级精度的表计降级标示和使用是允许的。也就是说,我们可以用B表的准确度,来替代A表的准确度。
笔者还选用了其他不同检测量(比如电阻量)、不同型号的表计进行类似的验证,结论相同,此处省略。
如果采用纯粹的数学公式推理,也可以得出相同的结论,此处略过。
四、结论
综上所述,笔者的结论是:在数字式仪表的日常使用与周期检测中,为了更加直观、方便,可以直接采用传统等级标示c,来替代±(a%读数值+b%上量限)的准确度标示。为了与传统等级标示保持一致性,通常选取c≥a+b。比如:准确度为±(0.15%读数+0.05%上量限)的表计,我们可以直接标示为0.2级;准确度为±(0.3%读数+0.05%上量限)的表计,我们可以标示为0.5级等。
参考文献
DL/T980-2005多用数字表检定规程
JJG124-2005电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程
JJG1005-2005电子式绝缘电阻表检定规程
JJG622-1997绝缘电阻表检定规程
DTA-30C万用表检定装置用户手册
VC9807A数字万用表用户手册
KEW3121A数字绝缘电阻表用戶手册
目前的数字式仪表准确度的表示方法,比较普遍的是:绝对误差△=±(a%*读数值+b%*上量限)。这种表示方法存在着很多不便:(1)对于使用者不直观,特别是对于非专业人员。(2)对于仪表的周期检测者,致使计算繁琐,工作效率低下。(3)给计量管理带来更多的环节。为了使数字仪表的使用更加简单明了,笔者建议,可以直接沿用指示式仪表准确度等级的表示方法,替代标示数字式仪表的准确度等级。如:0.1级、0.2级、0.5级、1.0级等。
关键词:数字式仪表 准确度表示方法 传统替代法 建议
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(C)-0000-00
随着科学技术的发展,电测仪表在不断地更新,正朝着高精度、宽量程、多功能、智能化等方向发展。其中的佼佼者——数字式仪表,由于读数直观、使用方便,同时精度高、灵敏度高、输入阻抗高、性价比高等优点,受到越来越多使用者的追捧,因而发展很快,应用范围越来越广。
笔者在电测仪表检测工作中,接触了较多种类和型号的数字式仪表,在感受其诸多优点的同时,也深感数字式仪表准确度表示方法的繁琐、不直观。
目前的数字式仪表准确度的表示方法,比较普遍的是:以读数值为基准值的百分数再加上以上量限为基准值的百分数或几个数字来表示该表的准确度,即绝对误差△=±(a%*读数值+b%*上量限)。其中,a% 为读数值误差百分数,b%为满度值误差百分数。 第二项也可以表示为有多少个显示的单位数(个字、字、digit、d等)。
这种表示方法存在着很多不便:
对于使用者不直观。特别是对于非专业人员,大多数人并不清楚这些数字和公式所代表的含义,因此,在使用中对仪表的准确度索性不予参考。
(2)对于检测者,计算繁琐。检测人员在计算仪表误差值和修正值时,占用大量时间,工作效率低下。随着数字式仪表的使用增多和精度增高,这方面的影响将会越来越突出。
(3)对于计量管理者不方便。由于同一种类的数字式仪表和指示仪表,比如数字万用表和指针式万用表,其精确度表示方法的不一致,需要编制不同的检定规程,给计量管理带来许多不必要的环节。
目前,有相当部分种类的数字式仪表还没有国家规定的校验规程,在日常检测中,我们只能参考相应指示仪表的校验规程。如果将数字式仪表和指示仪表准确度的表示方法合二为一,可以编制统一的校验规程,将会极大地方便计量管理和仪表检测的从业人员,同时,数字仪表使用者也可以更加直观便捷。
为了使数字仪表的使用更加简单明了,笔者建议,可以直接沿用指示式仪表准确度等级的表示方法,替代标注数字式仪表的准确度等级。如:0.1级、0.2级、0.5级、1.0级等。
此建议的可行性简要分析如下(以交流电流表,量程为10A为例):
一、数字式仪表准确度表示方法的简要分析
数字式仪表的准确度用最大允许绝对误差或相当误差表示:最大允许绝对误差△=±a%(读数值)±b%(上量限)——式⑴。其中,a% 为读数值误差百分数,b%为满度值误差百分数。
最大允许相对误差:δ=±(|a|+|b|×满度∕读数)%——式⑵
式⑵的第一项反映了测量中任意示值的相对误差,是主要的误差。第二项是由于数字仪表的工作原理,在A/D转换、采样与计数过程中产生的量化误差,在某一固定量程中是一个固定值,也可以表示为有多少个显示的单位数(个字、字、digit、d等)。
比较1:选取检测一台数字式万用表(以下简称A表),交流电流档,量程为10A,准确度标示为±(1.5%*读数+0.5%*满度)。
当电流I=1A(此为10%满度值)时,最大允许绝对误差△=0.10A,此时的相对误差=10%;
当电流I=10A(此为满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,此时的相对误差=2%。
二、指示式电流表准确度表示方法的简要分析
指示仪表的准确度是用引用误差表示的,即
γ=100%*(读数值-真实值)∕满度值——式⑶
其相对误差为:
δ=100%*(读数值-真实值)∕真实值——式⑷
比较2:选取检测一台指针式万用表(以下简称B表),交流电流档,量程为10A,准确度标示为2.0级。
当电流I=1A(此为10%满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,引用误差=2%,此时的相对误差=20%;
当电流I=10A(此为满度值)时,最大允许绝对误差△=0.20A,此时的相对误差=引用误差=2%。
三、两种仪表最大允许误差的比较
从上述两种仪表最大允许误差的比较,不难看出,对于选定的准确度为(a%读数+b%满度)的数字式仪表A表和准确度为c %(注:c=a+b)的指针式仪表B表而言,在相同量程的低量程区域,A表的最大允许相对误差明显低于B表;在高量程区域,A表的最大允许相对误差等于B表。
这就是说,在全量程范围内,A表的相对误差小于或等于B表。如果用B表的准确度,来替代A表的准确度,只是意味着将A表的低量程区域的精度标示值降低了。在计量理论中,将高等级精度的表计降级标示和使用是允许的。也就是说,我们可以用B表的准确度,来替代A表的准确度。
笔者还选用了其他不同检测量(比如电阻量)、不同型号的表计进行类似的验证,结论相同,此处省略。
如果采用纯粹的数学公式推理,也可以得出相同的结论,此处略过。
四、结论
综上所述,笔者的结论是:在数字式仪表的日常使用与周期检测中,为了更加直观、方便,可以直接采用传统等级标示c,来替代±(a%读数值+b%上量限)的准确度标示。为了与传统等级标示保持一致性,通常选取c≥a+b。比如:准确度为±(0.15%读数+0.05%上量限)的表计,我们可以直接标示为0.2级;准确度为±(0.3%读数+0.05%上量限)的表计,我们可以标示为0.5级等。
参考文献
DL/T980-2005多用数字表检定规程
JJG124-2005电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程
JJG1005-2005电子式绝缘电阻表检定规程
JJG622-1997绝缘电阻表检定规程
DTA-30C万用表检定装置用户手册
VC9807A数字万用表用户手册
KEW3121A数字绝缘电阻表用戶手册