准确度等级
这是仪表最核心、最重要的技术指标,它直接反映了仪表测量结果与真实值之间的接近程度。
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- 定义：表示仪表在规定的工作条件下（如温度、湿度、位置等），其允许的最大基本误差与仪表量程（满度值）的百分比。
- 公式表示：
± K% × 量程K是准确度等级的数字。基本误差=仪表读数 - 真实值最大基本误差=± (K% × 量程)
- 等级划分：根据国家标准，电工仪表的准确度等级通常分为：0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0 等级别。
- 数字越小，准确度越高，0.5级仪表比1.5级仪表更精确。
- 应用场景：
- 1, 0.2级：用作标准表,或用于精密测量和实验室。
- 5, 1.0级：用于携带式精密仪表，如万用表、兆欧表等。
- 5, 2.5, 5.0级：用于安装式仪表，如配电盘上的电压表、电流表,对精度要求不高的场合。
示例：一个量程为0-300V的1.0级电压表，其最大允许误差为 ±1.0% × 300V = ±3V，也就是说，无论指针指在哪里,其读数与真实值的差距不会超过3V。
灵敏度
灵敏度反映了仪表对被测微小变化的响应能力。
- 定义：单位被测量（如电流、电压）所引起的仪表可动部分（如指针）的偏转角或位移。
- 公式表示：
S = Δα / ΔxS：灵敏度- 指针偏转角的变化量
Δx：被测量的变化量
- 意义：
- 灵敏度越高，仪表对微小的变化反应越明显,越能检测到微弱的信号。
- 灵敏度高的仪表，其满偏电流（使指针满偏转的电流）通常很小。
- 注意：高灵敏度的仪表不一定高精度,因为它可能更容易受到外部干扰和摩擦等因素的影响。
仪表的量程
量程是指仪表能够测量的最大值范围。
- 定义：仪表指针从零位偏转到满刻度时所对应的被测量值。
- 选择原则：
- 为了获得最准确的读数，应尽量使被测量值在仪表量程的 2/3 到满刻度 之间。
- 如果被测量值远小于量程，相对误差会急剧增大，用300V量程的电压表去测6V的电压,误差会非常大。
- 多量程仪表：很多仪表（如万用表）设有多个量程，通过切换开关来选择合适的测量范围,以提高测量的准确性和安全性。
仪表的阻尼特性
阻尼是指仪表可动部分在到达稳定位置前,所做的减幅摆动。
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- 理想阻尼：当仪表接入电路后，指针能迅速、平稳地停止在最终的指示位置，且没有来回摆动（过冲）或爬行现象。
- 三种阻尼状态：
- 欠阻尼：指针在稳定位置附近来回摆动多次才停下，读数速度慢,易产生误读。
- 过阻尼：指针移动缓慢，以非周期性的方式缓慢接近稳定位置,响应时间长。
- 临界阻尼：指针以最短时间无过冲地到达稳定位置,这是最理想的阻尼状态。
误差
误差是仪表读数与真实值之间的差异,是衡量准确度的具体体现。
- 基本误差：仪表在规定的工作条件下（如标准温度、位置、频率等）本身所固有的误差，主要由内部结构（如磁场不均、摩擦、游丝弹性变化）引起。
- 附加误差：当工作条件偏离规定条件时（如温度过高、频率变化、有外磁场等）产生的额外误差,仪表的技术手册中会列出各种因素引起的附加误差限值。
其他重要技术指标
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功耗
- 定义：仪表在工作时所消耗的电功率。
- 意义：在测量小功率电路或高内阻电源时，仪表自身的功耗会显著影响被测电路的原有状态，导致测量结果不准确（称为“负载效应”）,高内伏特计和高安培计的功耗越小越好。
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绝缘强度
- 定义：仪表的电路部分与外壳（或地）之间承受电压的能力。
- 意义：确保仪表在高压环境下工作时，操作人员的安全，通常用“耐压试验”来检验，例如标有“2kV”的仪表,表示其能承受2000V的工频电压一分钟不被击穿。
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抗外界因素能力
- 温度影响：环境温度变化会引起仪表内部电阻、游丝弹性等变化，从而带来误差，仪表会有一个“温度误差系数”。
- 频率影响：交流仪表（如电磁系、电动系）在测量不同频率的交流电时，会因为感抗、容抗的变化而产生误差。
- 外磁场影响：外部磁场会干扰仪表内部的磁场，导致读数不准，仪表的“防御等级”分为I, II, III, IV四级，级别越高,抗外磁场干扰的能力越强。
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读数装置
包括刻度盘的清晰度、分度是否均匀、镜面读数（消除视差）等,良好的读数装置能减少人为读数误差。
总结表
| 技术指标 | 定义 | 重要性 | 应用考量 |
|---|---|---|---|
| 准确度等级 | 允许的最大基本误差与量程的百分比 | 核心，决定测量结果的可靠性 | 根据测量精度要求选择等级（如校验用0.1级，配电盘用1.5级） |
| 灵敏度 | 单位被测量引起的指针偏转量 | 决定仪表检测微小信号的能力 | 高灵敏度仪表适合测量微弱信号，但可能易受干扰 |
| 量程 | 仪表可测量的最大值范围 | 影响测量的相对误差和安全性 | 尽量让读数在量程的2/3以上，多量程仪表更灵活 |
| 阻尼特性 | 指针稳定到最终位置的过程 | 影响读数速度和准确性 | 理想状态是临界阻尼，快速稳定读数 |
| 功耗 | 仪表自身消耗的电功率 | 影响被测电路，尤其在小功率电路中 | 高内阻电路应选择低功耗仪表，减小负载效应 |
| 绝缘强度 | 承受高压的能力 | 安全第一，保障操作人员安全 | 高压场合必须选择有足够绝缘强度的仪表 |
| 抗干扰能力 | 抵御温度、频率、外磁场等因素影响 | 保证仪表在不同环境下的稳定性 | 恶劣环境（如强磁场、温度波动大）需选择高防御等级仪表 |
在选择和使用电工指示仪表时，必须综合考虑这些技术指标，根据具体的测量任务和环境，选择最合适的仪表,以确保测量结果的准确性和人身设备的安全。
