题目
有三台测温仪表量程均为600℃,精度等级分别为2.5级、2级和1.5级,现要测量温度为500℃的物体,允许相对误差不超过2.5%,问选用哪一台最合适(从精度和经济性综合考虑)?
有三台测温仪表量程均为600℃,精度等级分别为2.5级、2级和1.5级,现要测量温度为500℃的物体,允许相对误差不超过2.5%,问选用哪一台最合适(从精度和经济性综合考虑)?
题目解答
答案
2级和1.5级仪表均能满足测量误差要求,但从精度和经济性综合考虑,应选2级仪表。
解析
考查要点:本题主要考查对仪表精度等级的理解及相对误差的计算,需结合实际应用选择最优方案。
解题核心思路:
- 明确精度等级的定义:精度等级是仪表最大允许误差占量程的百分比。
- 计算各仪表的最大绝对误差,并与允许的绝对误差(由相对误差计算得出)比较。
- 综合精度和经济性,在满足误差要求的前提下选择性价比最高的仪表。
破题关键点:
- 区分绝对误差与相对误差:题目要求的是相对误差不超过2.5%,需先将相对误差转化为绝对误差(以被测温度500℃为基准)。
- 对比各仪表的最大绝对误差:只有当仪表的最大绝对误差≤允许的绝对误差时,才满足条件。
步骤1:计算允许的绝对误差
允许相对误差为2.5%,对应绝对误差为:
$\text{允许绝对误差} = 500 \, \text{℃} \times 2.5\% = 12.5 \, \text{℃}$
步骤2:计算各仪表的最大绝对误差
-
2.5级仪表:
$600 \, \text{℃} \times 2.5\% = 15 \, \text{℃}$
误差为15℃,超过允许值12.5℃,不满足要求。 -
2级仪表:
$600 \, \text{℃} \times 2\% = 12 \, \text{℃}$
误差为12℃,小于允许值,满足要求。 -
1.5级仪表:
$600 \, \text{℃} \times 1.5\% = 9 \, \text{℃}$
误差为9℃,小于允许值,满足要求。
步骤3:综合经济性选择
2级和1.5级仪表均满足误差要求,但2级仪表的精度等级更低,成本更低,因此更优。