题目
现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表,对应的测量范围分别为-100~500 ℃ ,-50~550℃ ,0~1000 ℃ ,现要测量500℃的温度,其测量值的相对误差不超过2.5%,问选用那块表最合适?
现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表,对应的测量范围分别为-100~500 ℃ ,-50~550℃ ,0~1000 ℃ ,现要测量500℃的温度,其测量值的相对误差不超过2.5%,问选用那块表最合适?
题目解答
答案
解:求绝对误差:500*2.5%=12.5求各个温仪表的绝对误差:对2.5级,600*2.5%=15.不合格对2.0级,600*2.0%=12.合格对1.5级,1000*1.5%=15.不合格所以,选2.0级的温仪表。
解析
考查要点:本题主要考查测量仪表的精度选择,涉及相对误差与绝对误差的计算,以及如何根据测量要求选择合适的仪表。
解题核心思路:
- 确定允许的绝对误差:根据题目要求的相对误差(2.5%)和被测温度(500℃),计算绝对误差。
- 计算各仪表的绝对误差:根据各仪表的精度等级(如2.5级)和测量范围(量程),计算其最大允许绝对误差。
- 比较误差:判断各仪表的绝对误差是否满足要求,选择符合且精度最优的仪表。
破题关键点:
- 引用误差的定义:仪表的精度等级是量程的百分比,需先计算量程再求绝对误差。
- 量程的计算:测量范围的上限与下限之差。
- 误差比较:确保仪表的绝对误差不超过允许值。
步骤1:计算允许的绝对误差
被测温度为500℃,允许相对误差为2.5%,则绝对误差为:
$\text{绝对误差} = 500 \times 2.5\% = 12.5 \, \text{℃}$
步骤2:计算各仪表的绝对误差
- 
2.5级仪表 - 测量范围:-100℃ ~ 500℃,量程为 $500 - (-100) = 600 \, \text{℃}$
- 绝对误差:$600 \times 2.5\% = 15 \, \text{℃}$(超过允许值,不合格)
 
- 
2.0级仪表 - 测量范围:-50℃ ~ 550℃,量程为 $550 - (-50) = 600 \, \text{℃}$
- 绝对误差:$600 \times 2.0\% = 12 \, \text{℃}$(满足要求,合格)
 
- 
1.5级仪表 - 测量范围:0℃ ~ 1000℃,量程为 $1000 - 0 = 1000 \, \text{℃}$
- 绝对误差:$1000 \times 1.5\% = 15 \, \text{℃}$(超过允许值,不合格)
 
步骤3:选择最优仪表
只有2.0级仪表的绝对误差(12℃)不超过允许值(12.5℃),因此应选择2.0级仪表。