物理：電表的準(zhǔn)確度級(jí)別及測(cè)量誤差

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生熟練掌握正確使用電表及對(duì)測(cè)量結(jié)果正確進(jìn)行誤差估算這兩個(gè)問(wèn)題是至關(guān)重要的。本文主要談?wù)勲姳淼囊恍┯嘘P(guān)技術(shù)指標(biāo)及如何正確使用它們，從而達(dá)到正確測(cè)量的要求。常用電表按其測(cè)量機(jī)構(gòu)的工作原理，主要分為三類(lèi)：（1）磁電式，（2）電磁式；（3）電動(dòng)式，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)測(cè)量的要求選用。對(duì)于直流電壓和電流以及交流電整流后平均值的測(cè)量，可以選用磁電式儀表。這類(lèi)表標(biāo)有正負(fù)極性。對(duì)于正弦交流電有效值的測(cè)量，可選用電磁式和電動(dòng)式儀表，這類(lèi)表不分正負(fù)極性。電磁式和電動(dòng)式儀表也可以測(cè)量非正弦交流電的有效值。對(duì)于頻率變化很寬的待測(cè)值，則要選用電于管或晶體管儀表。實(shí)驗(yàn)室用的直流電表通常是磁電式電表。

不論是電壓表還是電流表，其表面都有一些符號(hào)表明該表的性能，其中有一項(xiàng)指標(biāo)，指出該表的準(zhǔn)確度等級(jí)。我國(guó)常用電工儀表分為七級(jí)，分別為：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等級(jí)數(shù)，該數(shù)字的含義及它與測(cè)量誤差的關(guān)系，下面作以說(shuō)明。

利用電表測(cè)量時(shí)的誤差主要有三類(lèi)：

①儀器誤差：由于電表結(jié)構(gòu)和制作上的不完善所引起，例如軸承摩擦，分度不準(zhǔn)，游絲的變形等原因，使得電表的指示值與真值有誤差。

②讀數(shù)誤差：由于讀數(shù)不準(zhǔn)引起的誤差。

③附加誤差：這是由于外界因素的變動(dòng)對(duì)儀表讀數(shù)產(chǎn)生影響而造成的。外界因素指的是溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等。當(dāng)電表在正常情況下（符合儀表說(shuō)明書(shū)上所要求的工作條件）使用和讀數(shù)時(shí)，測(cè)量的誤差可只考慮儀器誤差。

大家都知道，測(cè)量時(shí)總存在一定誤差，示值與真值（實(shí)驗(yàn)值）之間的差值稱(chēng)為絕對(duì)誤差。但絕對(duì)誤差不能確切地反映出測(cè)量的準(zhǔn)確程度，故常用相對(duì)誤差，即絕對(duì)誤差與真值之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)評(píng)價(jià)測(cè)量的準(zhǔn)確程度。相對(duì)誤差越小，準(zhǔn)確度就越高。相對(duì)誤差雖可說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，但不能用它來(lái)評(píng)價(jià)電表的準(zhǔn)確度，這是因?yàn)殡姳碓跍y(cè)量中有規(guī)定的范圍，在此范圍內(nèi)即使標(biāo)尺上各示值的絕對(duì)誤差均保持恒定，但相對(duì)誤差卻不恒定。隨著刻度示值的減小，其相對(duì)誤差反而變大，故不能用相對(duì)誤差來(lái)表示電表的準(zhǔn)確度，而往往用絕對(duì)誤差與標(biāo)尺滿(mǎn)度（即量程）之比的百分?jǐn)?shù)表示，常稱(chēng)為引用誤差，δ=（Δx／xm）×100％。

但在電表標(biāo)度尺上各點(diǎn)的絕對(duì)誤差不可能相等。一般在制造時(shí)給出一個(gè)公共的允許最大誤差限度Δxmax，叫做最大允許絕對(duì)誤差，它表示所有各示值上的絕對(duì)誤差都不超過(guò)的Δx值，故用最大允許絕對(duì)誤差Δxmax與儀表最大量程xm的比值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示儀表的準(zhǔn)確度（δm）。實(shí)際上是用最大允許相對(duì)誤差（即最大引用誤差）表示電表的準(zhǔn)確度

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電測(cè)量指示儀表通用技術(shù)條件》規(guī)定，用引用誤差表示基本誤差時(shí)電表分為七級(jí)。當(dāng)δm=0.2％，便稱(chēng)該表為0.2級(jí)。從①式可知該表示值的允許最大絕對(duì)誤差為Δxmax=xm·δm=xm·K％。②式中K就是上

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