浅谈动圈仪表的最佳测量区间

　　在计量仪表中,动圈式仪表使用很广泛。正确使用动圈式仪表,确定最佳测量区间,是得到高精确度测量结果的有效保证,也是广大测量人员和仪表使用者必须掌握的计量基础知识。现根据自己的学习体会,谈谈对动圈式仪表最佳测量区间的认识,供参考。

　　1　误差分析

　　在仪表的测量过程中,其测量结果与各种测量因素有关。要想得到高精确度的测量结果,就必须使用仪表的测量函数误差传递公式取极小值。

　　(1)式表示准确高度, (2)式表示精密度高。

　　在仪表测量中,通常取εy为最小值,在仪表函数形式已经确定时,选择适当测量状态,使得仪表的测量误差减小到最低程度。即可确定出仪表的最佳测量区间。

　　对于常用的动圈式电流、电压表流过动圈的电流与指针偏转角的函数关系式为I=ktanα,式中k是常数。

　　则误差分析如下:

2　举例说明

　　以欧姆表为例,介绍测量电阻时的最佳测量区间。如图2所示,其测量函数关系式为:

　　式中　α为指针的偏转角; S₁为仪表的电流灵敏度;R_i为仪表的内阻; R_x为被测电阻; U为电源电压。

 即当欧姆表的指针转到满偏转的一半时, (即欧姆表的中心电阻值处)测量误差为最小。即欧姆表的最佳测量区间为中心电阻值附近。

　　对于绝缘电阻表,其测量原理,与欧姆表相同。绝缘电阻表中心电阻值附近为最佳测量区间,如图3所示的第区间

　　3　结束语

　　通过上述误差分析表明,常用动圈仪表,可根据其不同的测量函数关系式,对其误差传递公式取极小值,即可求得该仪表的最佳测量区间。以上所谈的是指针式动圈仪表,而对于张丝式或吊丝式带有光学指示器式的动圈仪表,其最佳测量区间,一般是通过实验方法以及计算、绘制误差曲线的方法来求得。例如分光光度计的动圈指示表头,其吸光度刻度是非线性的,通过计算、绘制误差曲线法可求得其最佳测量区间为透射比Τ值的22%至55%之间。由于仪表的制造工艺及结构形式很多,这里不作详细论述。仪表制造厂根据具体实际情况及工艺要求,确定仪表的最佳测量区间,并在仪表说明书中加以说明。对数字式仪表来说,各量程内可读取最多的有效数字的区间为最佳测量区间。总之,作为计量人员只有正确掌握所用仪表的最佳测量区间,才能获得高精确度的测量结果。

　　编辑:赵淑兰

　　朱立吾

　　(安徽省安庆市计量测试所　安庆　246001)