题目
有三台测温仪表,量程均为 0~800℃,精度等级分别为 2.5 级、 2.0 级和 1.5 级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过 2.5%,选那台仪表合理?
有三台测温仪表,量程均为 0~800℃,精度等级分别为 2.5 级、 2.0 级和 1.5 级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过 2.5%,选那台仪表合理?
题目解答
答案
解:2.5 级时的最大绝对误差值为 20℃,测量 500℃时的相对误差为 4%;2.0 级时的最大绝对误差值为 16℃,测量 500℃时的相对误差为 3.2%;1.5 级时的最大绝对误差值为 12℃,测量 500℃时的相对误差为 2.4%。因此,应该选用 1.5 级的测温仪器。
解析
考查要点:本题主要考查测量仪表的精度等级与误差计算,涉及绝对误差和相对误差的理解与应用。
解题核心思路:
- 明确精度等级的含义:精度等级表示仪表的最大允许绝对误差占量程的百分比。
- 计算各仪表的绝对误差:绝对误差 = 量程 × 精度等级。
- 计算相对误差:相对误差 = 绝对误差 / 实际测量值 × 100%。
- 比较相对误差与要求:选择相对误差不超过2.5%的仪表。
破题关键点:
- 区分绝对误差与相对误差:绝对误差是固定值,而相对误差随实际测量值变化。
- 正确代入公式计算:注意单位统一和百分比转换。
步骤1:计算各仪表的绝对误差
- 2.5级仪表:
绝对误差 = 量程 × 精度等级 = $800 \times 2.5\% = 800 \times 0.025 = 20\ \text{℃}$ - 2.0级仪表:
绝对误差 = $800 \times 2.0\% = 800 \times 0.02 = 16\ \text{℃}$ - 1.5级仪表:
绝对误差 = $800 \times 1.5\% = 800 \times 0.015 = 12\ \text{℃}$
步骤2:计算相对误差
- 2.5级仪表:
相对误差 = $\frac{20}{500} \times 100\% = 4\%$(超过2.5%) - 2.0级仪表:
相对误差 = $\frac{16}{500} \times 100\% = 3.2\%$(超过2.5%) - 1.5级仪表:
相对误差 = $\frac{12}{500} \times 100\% = 2.4\%$(满足要求)
步骤3:选择符合要求的仪表
只有1.5级仪表的相对误差(2.4%)不超过2.5%,因此应选择1.5级仪表。