1. 
   МИНОБРНАУКИ РОССИИ
   
2. 
   САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
   
3. 
   ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
   
4. 
   «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
   
5. 
   Кафедра Информационно-измерительных систем и технологий
   
6. 
   
   
7. 
   
   
8. 
   
   
9. 
   
   
10. 
    
    
11. 
    
    

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №2

12. 
    по дисциплине «Метрология»
    
13. 
    Тема: Исследование основных метрологических характеристик электронных вольтметров
    

Студент гр. 1402	_______	Косарев А.М.
Преподаватель	_______	Комаров Б.Г.

1. 
   Введение
   

Тема работы: Исследование основных метрологических характеристик электронных вольтметров.

Цель работы: исследование метрологических характеристик электронных вольтметров.

Задание:

1. Ознакомиться с используемой аппаратурой и инструкциями по её применению. Получить у преподавателя конкретное задание по выполнению работы.

2. Определить основную погрешность электронного вольтметра на диапазоне измерений, указанном преподавателем. Построить на одном графике зависимости относительной и приведенной погрешностей от показаний электронного вольтметра. Сделать вывод о соответствии поверяемого вольт- метра его классу точности.

3. Определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) электронного вольтметра. Построить график АЧХ и определить рабочую полосу частот вольтметра на уровне затухания АЧХ, определяемом нормативно-технической документацией на поверяемый вольтметр.

4. Измерить электронным вольтметром напряжения различной формы (синусоидальной, прямоугольной и треугольной) с одинаковой амплитудой на частотах, лежащих в рабочей полосе частот этого прибора. Объяснить и подтвердить расчетами полученные результаты. Сделать вывод о влиянии формы измеряемого напряжения на показания электронного вольтметра.
Спецификация применяемых средств измерений

Наименование средства измерений	Диапазон измерений, постоянные СИ	Характеристики точности, класс точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Милливольтметр GVT-417B	300 мкВ… 100В Всего 12 пределов	Приведенная погрешность 3% (В)	20 Гц…200 кГц
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135	200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В		40 Гц …1 кГц 1…0 кГц 10…20 кГц 20…40 кГц
Осциллограф универсальный GOS-620	Коэф. откл. 5 мВ/дел ... 5 В/дел, всего 10 значений; коэф. разв. 0,2 мкс/дел... 0,5 с/дел, всего 20 значений	3%	0...20 МГц	Rвх = 1МОм Свх = 25 пФ

---

1. 
   Определение основной погрешности электронного вольтметра
   

\

Рисунок 1. Схема эксперимента

Условные обозначения:

ГС – генератор (синтезатор) сигналов синусоидальной, прямоугольной и треугольной формы;

ЦВ – цифровой вольтметр;

ЭВ – электронный вольтметр;

ЭЛО – электронно-лучевой осциллограф.

Таблица 1. Таблица результатов измерений и расчетов

№	Показания поверяемого электронного вольтметра, U, В	Показания образцового цифрового вольтметра		Абсолютная погрешность			Относительная погрешность δ %		Приведенная погрешность γ %		Вариация H %
		При увеличении U0ув, В	При уменьшении U0ум, В		При увеличении ∆Uув, В	При уменьшении ∆Uум, В
1	0.5	0.49	0.47		0.01	0.03		8		1,33		0.67
2	1	1	0.97		0	0.03		3		1		1
3	1.5	1.51	1.49		-0.01	0.01		1.33		0.67		0.67
4	2	2.02	2.02		-0.02	-0.02		2		1.33		1.33
5	2.5	2.53	2.52		-0.03	-0.02		2		1.67		0.33
6	3	3.05	3.04		-0.05	-0.04		3		3		0.33
γ max = 3% Hmax = 1.33%

---

Абсолютная погрешность:

При увеличении: ∆Uув = U - U0ув, где U — показание поверяемого прибора, U0ув — показание образцового средства измерения при увеличении показаний (знак учитывается, выражение без модуля).

При уменьшении: ∆Uум = U - U0ум, где U0ум — показание образцового средства измерения при уменьшении показаний.

Относительная погрешность (в процентах):

δ = 100 *

Приведенная погрешность (в процентах):

γ = 100 * ,

где — нормирующее значение которое принимается равным:

1. Верхнему пределу измерений, если нижний предел равен нулю либо нуль находится вне диапазона измерений;

2. Сумме модулей пределов измерений, если нуль находится внутри диапазона измерений.

В данном случае ни в одном диапазоне нет нуля, так что рассматриваем только вариант 1. При этом знак погрешности во всех случаях учитывается.

Верхний предел измерений U_N = 3 В. Относительную и приведенную погрешности определяют для всех поверяемых отметок шкалы, выбирая наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности.

Вариация показаний (в процентах):

H = 100 *

Максимальная приведенная погрешность, соответствующая классу точности, равна 2 %, что меньше 4 % соответствующие классу точности прибора. Следовательно, прибор соответствует своему классу точности.


Рисунок 2. График зависимости относительной и приведённой погрешностей от показаний электронного вольтметра
Определение амплитудно-частотной характеристики электронного вольтметра

АЧХ электронного вольтметра удобно определять отдельно для областей верхних и нижних частот. В области верхних частот АЧХ начинают снимать с шагом 100 кГц: 1 кГц (начальная частота), 100, 200 кГц ... до частоты, при которой показания электронного вольтметра упадут до величины порядка 0,8...0,9 от первоначально установленного показания

---

. Для уточнения верхней частоты рабочей полосы частот электронного вольтметра в районе десятипроцентного спада АЧХ необходимо дополнительно снять несколько точек АЧХ с меньшим шагом изменения частоты входного сигнала. В процессе проведения испытаний постоянный уровень выходного сигнала ГС контролируют электронным осциллографом.

Результаты испытаний и расчетов записываются в таблицу, где U(f) – показания вольтметра на частоте f; K(f) – АЧХ вольтметра, представленная в относительных единицах для соответствующих частот f; ; – верхняя граничная частота рабочей частоты вольтметра, найденная в эксперименте.

Нижняя граничная частота рабочей полосы для электронных вольтметров переменного тока обычно находится в области единиц и первых десятков герц. Поэтому процедура определения АЧХ в области нижних частот может быть следующей: сначала уменьшают частоту от исходной через 200 Гц, а затем от 50 Гц через 10 Гц.

Таблица 2. Замеры верхней области.

Область верхних частот
f, кГц		1		100		200		300		400		500		600		700		800		900		1000
Электронный вольтметр	U(f), В		2.53		2.51		2.38		2.27		2.17		2.12		2.03		1.93		2.08		2.27		2.47
	K(f)		1		0,99		0,94		0.9		0.86		0.84		0.8		0.76		0.82		0.9		0,98

---

Область верхних частот
f, кГц			1100		1200		1300		1400		1500		1600		1700		1800
Электронный вольтметр	U(f), В	2.66		2.81		2.87		2.76		2.43		1.74		1.15		0.62
	K(f)	1.05		1.11		1.13		1.09		0.96		0.69		0.45		0.25

Таблица 3. Замеры нижней области.

Область нижних частот
f, Гц			1000		800		600		400		200		50		40		30		20		10		8		6		4		2		1
Электронный вольтметр	U(f), В	2.53		2.53		2.53		2.53		2.53		2.52		2.52		2.51		2.49		2.34		2.21		1.91		1.25		0.19		0.01
	K(f)	1		1		1		1		1		0.996		0.996		0.992		0.984		0.924		0.873		0.754		0.494		0.075		0.004

---

Смотрите также файлы

• Правильное питание.ppt

• Сточные воды тэс и их очистка Классификация сточных вод тэс.doc

• Лабораторная работа 1 Теорема ОстроградскогоГаусса для электростатического поля в вакууме по курсу Теоретические основы электротехники 3.docx

• Перпендикулярность прямой и плоскости.docx

• Курс лекций для бакалавров Издательство Юрлитинформ москва 2015 удк 343. 2. 7(075. 8) Ббк 67. 408я731.pdf