Обновлено: 7 мая 2026 г.

Погрешность измерения амперметра

Амперметр с классом точности 1,5 и пределом измерения 3 А имеет абсолютную погрешность ±0,045 А. Если прибор показывает 1,2 А, реальный ток лежит в диапазоне от 1,155 до 1,245 А. Эти цифры – не догадка, а результат расчёта по формуле, которую нужно знать каждому, кто работает с электроизмерительными приборами.

Погрешность измерения амперметра – отклонение показаний прибора от истинного значения силы тока. Поскольку истинное значение заранее неизвестно, на практике вместо него используют действительное значение, полученное с помощью образцового (эталонного) прибора более высокого класса.

Таблица: зависимость погрешности от показания

Показание, А	Абс. погрешность, А	Отн. погрешность, %

Относительная погрешность в зависимости от показания прибора

Виды погрешностей амперметра

По способу выражения различают три вида погрешности:

Абсолютная (Δ) – разность между показанием прибора и действительным значением тока. Измеряется в амперах.
Относительная (γ) – отношение абсолютной погрешности к действительному значению, выраженное в процентах. Показывает, насколько велик ошибочный результат относительно реальной величины.
Приведённая (γпр) – отношение абсолютной погрешности к пределу измерения прибора в процентах. Именно эта величина нормируется классом точности.

По характеру проявления погрешности делятся на:

Систематические – постоянные или закономерно изменяющиеся (например, смещение нуля, влияние температуры). Устраняются калибровкой и введением поправок.
Случайные – непредсказуемые отклонения, вызванные флуктуациями электрических параметров. Оцениваются методами математической статистики.
Грубые (промахи) – резкие отклонения из-за неисправности прибора или ошибки оператора. Результаты с грубыми погрешностями отбрасывают.

Формулы расчёта погрешности амперметра

Абсолютная погрешность

$$\Delta = A_п - A_и$$

где:

Aп – показание амперметра;
Aи – истинное (действительное) значение тока.

Приведённая погрешность

$$\gamma_{пр} = \frac{\Delta}{x_п} \times 100\%$$

где xп – конечное значение диапазона измерения (предел шкалы).

Именно приведённая погрешность определяет класс точности прибора. Класс точности 1,5 означает, что γпр не превышает ±1,5% от предела шкалы.

Относительная погрешность

$$\gamma = \frac{\Delta}{A_и} \times 100\%$$

Относительная погрешность – величина переменная: она зависит от того, какое значение показывает прибор. Чем ближе показание к нулю, тем больше относительная погрешность при неизменной абсолютной.

Классы точности амперметров по ГОСТ

Класс точности – это числовое обозначение, равное предельному значению приведённой основной погрешности в процентах. Стандарт ГОСТ 8711-93 устанавливает следующие классы точности для аналоговых приборов общего назначения:

Класс точности	Максимальная приведённая погрешность, %
0,05	±0,05
0,1	±0,1
0,5	±0,5
1,0	±1,0
1,5	±1,5
2,5	±2,5
4,0	±4,0

Приборы классов 0,05; 0,1 и 0,5 – образцовые и лабораторные. Для повсеместного применения (щитовые, переносные) используются классы 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0.

Как рассчитать погрешность амперметра: пошаговый пример

Дано: амперметр класса точности 1,5, предел измерения 3 А, показание прибора 1,2 А.

Шаг 1. Находим абсолютную погрешность:

$$\Delta = \frac{a \times x_п}{100} = \frac{1{,}5 \times 3}{100} = 0{,}045 \text{ А}$$

Шаг 2. Определяем действительное значение и диапазон:

Реальный ток может находиться в пределах:

$$A_и = 1{,}2 \pm 0{,}045 \text{ А}$$

то есть от 1,155 до 1,245 А.

Шаг 3. Считаем относительную погрешность:

$$\gamma = \frac{0{,}045}{1{,}2} \times 100\% = 3{,}75\%$$

Запись результата: I = 1,2 ± 0,045 А (γ = 3,75%).

Заметьте: хотя приведённая погрешность прибора составляет 1,5%, реальная относительная погрешность получилась 3,75% – потому что показание 1,2 А значительно меньше предела шкалы 3 А. Это наглядная демонстрация того, почему важно работать в верхней части диапазона.

Как рассчитать погрешность цифрового амперметра

Для цифровых приборов погрешность определяется иначе. Формула ГОСТ 22261-94:

$$\gamma = \pm\left(a + b \times \frac{x_п}{x}\right) \%$$

где:

a – часть погрешности, пропорциональная показанию;
b – часть погрешности, пропорциональная пределу измерения;
x – показание прибора;
xп – предел измерения.

Параметры a и b задаются изготовителем в паспорте прибора. Такой подход отражает реальную работу аналого-цифрового преобразователя: часть ошибки растёт с ростом показания, часть – постоянна для данного предела.

Пример. Цифровой амперметр с параметрами a = 0,3, b = 0,2, пределом 10 А и показанием 2 А:

$$\gamma = 0{,}3 + 0{,}2 \times \frac{10}{2} = 0{,}3 + 1{,}0 = 1{,}3\%$$

Абсолютная погрешность: Δ = 2 × 1,3 / 100 = 0,026 А.

Почему нельзя работать в начале шкалы

Абсолютная погрешность аналогового амперметра постоянна в пределах одной отметки предела и определяется формулой Δ = (a × xп) / 100. Она не зависит от показания прибора. Зато относительная погрешность обратно пропорциональна показанию: чем меньше ток, тем больше γ.

Показание, А	Абсолютная погрешность, А	Относительная погрешность, %
2,5	0,045	1,80
1,5	0,045	3,00
1,0	0,045	4,50
0,5	0,045	9,00
0,2	0,045	22,5

Расчёт для амперметра класса 1,5 с пределом 3 А.

При показании 0,2 А прибор «ошибается» уже на 22,5% – результат практически бесполезен. Поэтому предел измерения нужно выбирать так, чтобы показания попадали в верхнюю треть шкалы (от 2/3 до полного значения). Для этого в аналоговых амперметрах предусмотрены несколько пределов (переключаемые шунты).

Что влияет на погрешность амперметра кроме класса точности

Класс точности определяет основную погрешность – при нормальных условиях: температура 20 ± 5 °C, влажность до 80%, отсутствие внешних полей. В реальных условиях на результат измерения влияют дополнительные факторы:

Температура. Отклонение от нормальной температуры вызывает дополнительную погрешность из-за изменения сопротивления шунта и упругости пружины подвижной части. Величина допуска – не более 100% основной погрешности на каждые 10 °C отклонения.
Электромагнитные помехи. Посторонние магнитные поля искривляют магнитное поле прибора. В лабораторных условиях используют экранирование.
Частота тока. Для приборов, рассчитанных на постоянный ток, измерение переменного тока приводит к дополнительной ошибке из-за влияния индуктивности и ёмкости.
Положение прибора. Аналоговые амперметры чувствительны к отклонению от рабочего положения (обычно вертикального). Группа исполнения определяет допустимый наклон.
Старение. Со временем магнитные свойства постоянного магнита ослабевают, пружина теряет упругость – это увеличивает погрешность. Поверка приборов проводится регулярно (обычно раз в 1–2 года).

Как выбрать амперметр с нужной точностью

При подборе прибора для конкретной задачи рассчитайте допустимую погрешность измерения и сравните её с возможностями прибора:

Определите требуемую относительную точность. Если нужно измерить ток 2 А с погрешностью не более 2%, допустимая абсолютная погрешность: 2 × 2 / 100 = 0,04 А.
Выберите предел измерения ближайший к ожидаемому значению тока, но не меньше. Для тока 2 А подойдёт предел 3 А.
Рассчитайте требуемый класс точности: a = (Δ × 100) / xп = (0,04 × 100) / 3 = 1,33. Ближайший стандартный класс – 1,0.
Проверьте относительную погрешность при реальном показании: γ = (1,0 × 3 / 100) / 2 × 100% = 1,5% – укладывается в требуемый предел 2%.

Данные носят рекомендательный характер. Для юридически значимых измерений (коммерческий учёт электроэнергии, контроль безопасности) требования к приборам устанавливаются нормативными документами и уточняются у метрологических служб.

Часто задаваемые вопросы

Что означает класс точности амперметра 2,5?

Класс точности 2,5 означает, что приведённая основная погрешность прибора не превышает ±2,5% от конечного значения шкалы. Чем меньше число класса точности, тем точнее прибор. Амперметр класса 2,5 допускает отклонение показаний в пределах 2,5% от максимального значения диапазона.

Какой амперметр точнее – класса 1,0 или 2,5?

Амперметр класса 1,0 точнее прибора класса 2,5. Числовое значение класса соответствует максимальной приведённой погрешности в процентах: у прибора класса 1,0 она не превышает ±1%, у класса 2,5 – ±2,5%. Для ответственных измерений выбирают прибор с меньшим числом класса точности.

Как уменьшить погрешность при измерении тока амперметром?

Выберите прибор с более высоким классом точности, используйте предел измерения так, чтобы показания попадали в верхнюю треть шкалы (от 2/3 до полного значения), проводите измерения при нормальных температуре и влажности. Избегайте работы вблизи сильных электромагнитных источников и своевременно проходите поверку.

Чем отличается абсолютная погрешность от приведённой?

Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины (амперах) и показывает разность между показанием и истинным значением. Приведённая погрешность – безразмерная величина, выраженная в процентах от предела измерения. Приведённая погрешность нормируется классом точности и не зависит от конкретного показания прибора.

Можно ли определить погрешность цифрового амперметра так же, как аналогового?

Нет. Для цифровых амперметров погрешность рассчитывается по формуле γ = ±(a + b × (xп/x)), где первое слагаемое зависит от показания, а второе – от предела измерения. Это отличается от аналоговых приборов, где нормируется приведённая погрешность, постоянная по всей шкале.

Почему нельзя измерять малые токи на верхнем пределе шкалы?

При измерении малых токов на верхнем пределе шкалы абсолютная погрешность прибора остаётся постоянной (определяется классом точности и пределом), а относительная погрешность резко возрастает. Например, при пределе 10 А и классе 1,5 абсолютная погрешность равна 0,15 А – при показании 0,5 А относительная погрешность составит уже 30%.