Что нужно знать о классе точности измерительного прибора

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 это такое и где указан

Определение понятие «класс точности» содержится в ГОСТ 52320-2005 часть 11:

Класс точности указывается на табло электросчетчика в виде цифр и выделяется окружностью.

Краткое определение: Цифра обозначает максимальное значение погрешности (отклонения), допустимое при измерении потребляемой электроэнергии конкретным прибором, измеряется в процентах.

Электросчетчики имеют различный класс точности. Старые индукционные модели, уже снятые с производства, имели большие погрешности (более 2.5%). В период покоя они потребляли значительное количество электроэнергии, что приводило к повышенному расходу электричества в стране. На рисунке выше представлен старый тип индукционного счетчика. В окружности слева на панели индикации указано значение погрешности 2,5%.

До недавнего времени такими устройствами были оборудованы абсолютно все дома в бытовом секторе и квартиры. Их и сегодня можно встретить в частном доме в деревне, в гаражах и на дачах. Но в последние 10 лет устаревшее оборудование заменяют.

На законодательном уровне (а именно, согласно ПУЭ, глава 1.5. п. 1.5.15) запрещено эксплуатировать электросчетчик с погрешностью 2,5% и выше. К применению физическими лицами разрешены устройства, у которых класс точности 1 или 2. То есть приборы учета должны устанавливаться в квартире взамен старого, после его выхода из строя или окончания срока эксплуатации.

На рисунке вверху, для сравнения, показаны два типа счетчиков — нового и старого образца, где указана их погрешность.

Принцип работы

Потребитель электроэнергии видит на электронном или аналоговом табло, уже суммированный результат, выраженный в израсходованных киловатт/часах, то есть, электрическую мощность потребленную за промежуток времени.

Ее невозможно замерить напрямую, как это делается с измерением напряжения или силы тока, поскольку мощность есть произведение силы на напряжение, а следовательно можно произвести следующие действия:

  1. измерить отдельно эти две величины и вручную посчитать киловатты.
  2. произвести параллельный замер прибором, автоматически суммирующим показания и соотносящим их к единице времени.

Таким образом, электросчетчик объединяет в себе два измерительных прибора и автоматически делает вычисление. В цифровых приборах, надобности в громоздких трансформаторах нет, поскольку анализ и расчет потребления выполняется интеллектуальными технологиями, а пользователь получает информацию в наиболее удобном для себя виде.

Электронный счетчик

Относится к современному классу приборов учета. Принцип действия основан на учете импульсов проходящей активной мощности специальным микроконтроллером. Главное преимущество перед индукционным — высокий класс точности электросчетчика, следовательно, он более точно подсчитывает потребленную электроэнергию. Более долговечен, так как не имеет двигающихся элементов, имеет более длительный период между проверками, может считать электроэнергию по различным тарифам (день, ночь). Может оснащаться внутренней памятью, способной запоминать показания предыдущих месяцев. В некоторых моделях встречается функция автоматической отправки показаний за свет в энергопоставляющую организацию.

Такие счетчики состоят из микросхем, к которым подается ток, а значение потребляемой мощности отображается на электронном табло или посредством крутящихся колесиков с цифрами. К преимуществам относятся также: малые габариты, удобство и простота в использовании. Недостатком является высокая цена.

Как определить?

В большинстве квартир и частных домах установлены электрические счётчики с классом точности в 2.5%.

Нерасчётные электросчётчики подлежат обязательной замене на более новые и современные приборы.

Самостоятельно определить класс точности достаточно просто при помощи обычного визуального осмотра приборной панели устройства.

На циферблате любой модели, в кружочке, есть две цифры, которые разделены запятой.

Одной из важных характеристик прибора учета является коэффициент трансформации счетчика электроэнергии. Рассмотрим данную величину подробно.

Как правильно опломбировать счетчик электроэнергии и кто это должен делать? Ответы на эти вопросы даны здесь.

Определение процента погрешности, а также установка факта превышения стандартных пределов осуществляется посредством технической поверки, в процессе которой обязательно выполняется сравнительный анализ показаний проверяемого электрического счетчика с образцовым прибором учёта.

Такой способ проверки является затратным, поэтому специалисты рекомендуют отдавать предпочтение приобретению новой модели и полной замене устаревшего прибора.

Необходимый класс точности

Какой класс точности электросчетчика должен быть? Раньше использовались индукционные счетчики с погрешностью в 2,5%. На сегодняшний день действует постановление правительства РФ №442 от 04.05.2012, которое гласит, что:

Для учета электрической энергии, потребляемой гражданами, а также на границе раздела объектов электросетевого хозяйства и внутридомовых инженерных систем многоквартирного дома подлежат использованию приборы учета класса точности 2,0 и выше.

То есть подойдут электронные счетчики с 1-м и 2-м классом точности. Требования по классу точности электросчетчиков для удобства сведены в табличку.

Виды счётчиков

В зависимости от фазности электроэнергии, которая должна быть учтена таким образом, устройства для подсчёта электричества бывают однофазными или трёхфазными. Современные трёхфазные электросчётчики могут быть установлены в однофазной сети.

В том случае, когда электросчётчик подключается к потребителям через измерительный трансформатор – счётчик называется трансформаторным.

Когда для измерения используется исключительно микропроцессорный принцип регистрации потреблённого электричества – такие устройства называются электронными.

Существуют электросчётчики комбинированного принципа действия, когда регистрация происходит с помощью процессора, а показания выводятся с помощью электромеханического устройства.

Погрешности измерений

Общие сведения об измерениях

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Под измерением понимается процесс экспериментального сравнения данной физической величины с однородной физической величиной, значение которой принято за единицу.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы классифицируются по различным признакам. Например, измерительные приборы можно построить на основе аналоговой схемотехники или цифровой. Соответственно их делят на аналоговые и цифровые. Ряд приборов, выпускаемых промышленностью, допускают только отсчитывание показаний. Эти приборы называются показывающими. Измерительные приборы, в которых предусмотрена регистрация показаний, носят название регистрирующих.

Погрешности измерений

Погрешность является одной из основных характеристик средств измерений.

Под погрешностью электроизмерительных приборов, измерительных преобразователей и измерительных систем понимается отклонение их выходного сигнала от истинного значения входного сигнала.

Абсолютная погрешность Δa прибора есть разность между показанием прибора ах и истинным значением а измеряемой величины, т.е.

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой.

Относительная погрешность δ представляет собой отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины. Относительная погрешность, обычно выражаемая в процентах, равна

Читайте также  Основные узлы токарного станка

Приведенная погрешность γП есть выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности Δa к нормирующему значению апр

Нормирующее значение – условно принятое значение, могущее быть равным конечному значению диапазона измерений (предельному значению шкалы прибора).

Погрешности средств измерений

Класс точности прибора указывают просто числом предпочтительного рода, например, 0,05. Это используют для измерительных приборов, у которых предел допускаемой приведенной погрешности постоянен на всех отметках рабочей части его шкалы (присутствует только аддитивная погрешность). Таким способом обозначают классы точности вольтметров, амперметров, ваттметров и большинства других однопредельных и многопредельных приборов с равномерной шкалой.

Класс точности прибора (например, амперметра) дается выражением

При установлении классов точности приборов нормируется приведенная погрешность, а не относительная. Причина этого заключается в том, что относительная погрешность по мере уменьшения значений измеряемой величины увеличивается.

По ГОСТ 8.401-80 в качестве значений класса точности прибора используется отвлеченное положительное число из ряда:

В интервале от 1 до 100 можно использовать в качестве значений класса точности числа:

(α = 0) 1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6;

(α = 1) 10; 15; 20; 25; 40; 50; 60.

Т.е. четырнадцать чисел 1; 1,5; 2; 2,5; 4; 5; 6; 10; 15; 20; 25; 40; 50; 60.

Необходимо отметить, классы точности от 6,0 и выше считаются очень низкими.

Примеры решения задач

Задача №1

Определить для вольтметра с пределом измерения 30 В класса точности 0,5 относительную погрешность для точек 5, 10, 15, 20, 25 и 30 В и наибольшую абсолютную погрешность прибора.

Решение

  1. Класс точности указывают просто числом предпочтительного рода, например, 0,5. Это используют для измерительных приборов, у которых предел допускаемой приведенной погрешности постоянен на всех отметках рабочей части его шкалы (присутствует только аддитивная погрешность). Таким способом обозначают классы точности вольтметров, амперметров, ваттметров и большинства других однопредельных и многопредельных приборов с равномерной шкалой.

Приведенная погрешность (выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению)

постоянна и равна классу точности прибора.

Относительная погрешность однократного измерения (выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины)

уменьшается к значению класса точности прибора с ростом измеренного значения к предельному значению шкалы прибора.

Абсолютная погрешность однократного измерения

постоянна на всех отметках рабочей части шкалы прибора.

По условию задачи: Uизм = Ui = 5, 10, 15, 20, 25 и 30 В – измеренное значение электрической величины; Uпр = 30 В – предел шкалы вольтметра.

Наибольшая абсолютная погрешность вольтметра

Цена электросчётчиков

В зависимости от класса точности меняется цена на этот измерительный прибор. В наше время человек, пришедший в магазин за таким устройством, может купить счётчик с классом точности от 1 и ниже. На сегодняшний день прибор для измерения электроэнергии 1 класса точности будет стоить около 1500 рублей.

Но если модель является многотарифной, то это увеличит стоимость примерно в 2 раза. Устройства с погрешностью 1,5% будет стоить немного дешевле. Старые индукционные счётчики, которые работают по дисковому принципу, в наше время уже не производят.