1-3. МЕТОД НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ И МЕТОД СРАВНЕНИЯ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ МОЩНОСТИ

Электрическая мощность, как и другие физические величины, может быть измерена методом непосредственной оценки и методом сравнения.

Общепринятые определения этих методов справедливы и для измерений мощности, однако своеобразие методов и средств измерения мощности переменного тока требует уточнения некоторых положений.

Любое измерение представляет собой процесс, в ходе которого измеряемая величина (X) сравнивается с величиной известного

размера, воспроизводимой мерой . В этом смысле любой метод измерения является методом сравнения. Непосредственное, прямое сравнение величин имеющее место, например, при взвешивании на равноплечих весах, в практике электрических измерений встречается чрезвычайно редко. Величины или одна из них обычно подвергаются ряду преобразований (иногда в другие физические величины), результаты которых представленные однородными физическими величинами, сравниваются между собой.

При определении любого значения X в интервале с помощью органа сравнения прибора устанавливается равенство

где — коэффициент масштабного преобразования обеспечивающий выполнение равенства (1-34).

Если в заданном интервале значений

то в соответствии с уравнением Погрешность измерения X в этом случае определяется только погрешностями воспроизведения и масштабного преобр азования и ограниченной чувствительностью органа сравнения. Если условие (1-35) не выполняется, возникает погрешность измерения

Для исключения необходимо обеспечить либо идентичность функций преобразования двух измерительных преобразователей (ИП), одновременно преобразующих X и либо стабильность функции преобразования одного ИП, поочередно преобразующего X и в течение интервала сравнения Последнее в равной степени относится к приборам сравнения и к приборам непосредственной оценки.

Рассмотрим с этой точки зрения электромеханический вольтметр, называемый прибором непосредственной оценки, и потенциометр постоянного тока, называемый прибором сравнения.

При градуировке вольтметра на его вход подается ряд напряжений воспроизводимых мерой напряжения, и фиксируются отклонения указателя Измеряемые напряжения вызывают отклонения указателя Совмещение указателя прибора с отметкой шкалы соответствует тому, что Если градуировка прибора производится перед каждым измерением (интервал ), то его погрешность определяется только погрешностью и неточностью установления равенства Измерение напряжения по такой методике следует рассматривать как измерение методом сравнения.

Если же градуировка вольтметра производится только при выпуске и ремонте и контролируется при периодической поверке, интервал равен межповерочному интервалу. Погрешность измерения вызванная изменением в течение в этом случае будет значительно больше, и ее предельное ожидаемое значение ограничивается классом точности прибора. Такой метод измерения принято называть методом непосредственной оценки.

Измерение потенциометром постоянного тока производится путем сравнения этого напряжения с компенсирующим напряжением пропорциональным нормального элемента, являющегося мерой:

Если погрешность коэффициента деления декад потенциометра отсутствует, то погрешность измерения в основном определяется нестабильностью т. е. нестабильностью рабочего тока значение которого устанавливается путем сравнения с падением напряжения где — сопротивление образцового резистора. В этом приборе производятся две операции сравнения: сравнивается с и . Если сравнение с напряжением производится при каждом измерении, что и требуется при наиболее точных измерениях, погрешность прибора минимальна и метод измерения является методом сравнения. Если же допустить, что установка рабочего тока производится только при выпуске и периодической поверке, то, несмотря на сохранение компенсационного метода измерений, обеспечивающего высокую чувствительность, необходимо будет значительно снизить класс точности прибора, а метод измерения считать методом непосредственной оценки.

Наряду с рассмотренными случаями сравнения при каждом измерении или один раз в течение межповерочного интервала, известно большое количество приборов, в которых производится калибровка через несколько минут, часов или суток по одной, нескольким или всем точкам шкалы.

Такие приборы, в рамках принятой терминологии, занимают промежуточное положение между приборами непосредственной оценки и приборами сравнения.

Из сказанного следует, что деление методов измерения и измерительных приборов на метод (приборы) непосредственной оценки и метод (приборы) сравнения весьма условно. Различие между ними состоит в основном в длительности интервала который нельзя считать большим или малым безотносительно к стабильности функции преобразования конкретного измерительного преобразователя.

Для определенности в дальнейшем изложении к приборам сравнения отнесены наиболее точные приборы, в которых сравнение X и производится в хбде каждого измерения. Все остальные

отнесены к приборам непосредственной оценки, для которых отдельно оговаривается периодичность калибровки и ее влияние в зависимости от вида измерительного преобразователя мощности и его свойств.