Измерение температуры

Основной характеристикой средств измерений является погрешность, т.е. отклонение результата измерения от истинного значения.

Предельная допустимая погрешность измерения стеклянных термометров соответствует цене деления; погрешность термисторов зависит от типа термистора; погрешность полупроводниковых датчиков, как правило, составляет 0,5 градуса; погрешность термопреобразователей сопротивления определяется классом датчика.

При измерении температуры с помощью термопреобразователей сопротивления, термисторов и полупроводниковых датчиков погрешность измерения температуры складывается из погрешности датчиков и погрешности измерительных преобразователей, т.е. погрешности преобразования выходного cигнала датчика в температуру. Погрешность измерительных преобразователей указывается в паспорте на прибор.

Как правило, в документах на измерительный преобразователь указывают либо относительную погрешность, либо класс точности прибора. Относительная погрешность равна отношению максимально допустимой погрешности преобразования к диапазону измерения. Класс точности соответствует относительной погрешности в процентах.

Например:

• относительная погрешность 0,01 при рабочем диапазоне 50…+200 °С соответствует абсолютной погрешности 2,5 °С;
• относительная погрешность 0,5% при рабочем диапазоне 0…+100 °С соответствует абсолютной погрешности 0,5 °С;
• класс точности 0,2 соответствует относительной погрешности 0,2% и при рабочем диапазоне 0…+100 °С соответствует абсолютной погрешности 0,2 °С.

Грибоводам следует использовать приборы с узким рабочим диапазоном и высоким классом точности. Для наглядности рассмотрим несколько примеров.

Прибор №1 имеет класс точности 1,0 при диапазоне преобразования 45..+195 °С (для медных ТС). Следовательно, абсолютная погрешность преобразования составит 2,5 °С. Добавляя погрешность самого датчика температуры, получаем полную погрешность измерения температуры 2,53 °С. Такой прибор явно не подходит для грибоводства.

Прибор №2 при работе с медными термопреобразователями сопротивления имеет рабочий диапазон 50…+200 °С и класс точности 0,5. Таким образом, этот прибор вносит дополнительную погрешность преобразования 1,25 °С. Полная погрешность измерения температуры с учетом погрешности датчика составит 1,3 °С, что также недопустимо.

Следует особо обратить внимание на то, что в цифровых измерительных преобразователях цена младшего разряда не соответствует абсолютной точности измерения.

Например, при измерении температуры с помощью полупроводникового датчика с передачей данных на компьютер результат измерения температуры может выводиться на экран с точностью до десятых, сотых и даже тысячных градуса, но при этом погрешность измерения может составлять 0,5 градуса и более.

Прибор №1 показывает температуру с точностью до 1 °С, имея погрешность 2,53 °С. Прибор №2 показывает температуру с точностью до 0,1 °С, имея погрешность 1,3 °С.

Наше предприятие изготавливает измерительные приборы специально для грибоводства, с рабочим диапазоном 0…+100 °С и классом точности 0,1. Абсолютная погрешность преобразования таких приборов составляет не более 0,1 °С.

Сравнительная таблица точности измерительных преобразователей