Файл: Исследование основных метрологических характеристик электронных вольтметров.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 384
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
МИНОБРНАУКИ РОССИИ -
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ -
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ -
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) -
Кафедра Информационно-измерительных систем и технологий -
-
-
-
-
-
-
по дисциплине «Метрология» -
Тема: Исследование основных метрологических характеристик электронных вольтметров
| Студент гр. 1402 | _______ | Косарев А.М. |
| Преподаватель | _______ | Комаров Б.Г. |
-
Введение
| 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 |
-
Определение основной погрешности электронного вольтметра
| № | 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 UN = 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 вольтметраОпределение амплитудно-частотной характеристики электронного вольтметраАЧХ 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 | |||||||||
| 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 | ||||||||||||||||