Файл: Лабораторная работа 1 Изучение цифровых мультиметров.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 14

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа № 1

Изучение цифровых мультиметров

Цель работы заключается в изучение принципа действия и основных органов управления цифрового мультиметра.

Задачами лабораторной работы являются:

  • изучение основных функций мультиметра;

  • изучение методик измерения мультиметром физических величин;

  • проведение эксперименты по измерению сопротивления, постоянного тока и напряжения, а также обработка их результатов.


Общие сведения о цифровых мультиметрах

Цифровые мультиметры предназначены для выполнения следующих функций:

  • измерения постоянного и переменного напряжения;

  • измерения постоянного и переменного тока;

  • измерения сопротивлений;

  • измерения электрической емкости конденсаторов;

  • выполнения диодного и транзисторного теста;

  • звуковой прозвонки;

  • измерения температуры;

  • измерения частоты.

Схема лицевой панели мультиметра представлена на рисунке 1. Включение питания мультиметра осуществляется с помощью кнопки 1. Выбор функции мультиметра и предела измерений выполняется с помощью поворота переключателя 6. Мультиметр имеет четыре входных гнезда, защищенных от перегрузки, превышающей указанные пределы. Во время работы необходимо установить щуп черного цвета в гнездо «COM», а щуп красного цвета в гнездо, соответствующее данному режиму измерения. Появление значения «1» на дисплее во время измерений указывает на перегрузку, в этом случае следует выбрать больший предел измерения.



Рисунок 1 - Схема лицевой панели цифрового мультиметра MastechMY64

Электрические схемы измерений

Ниже на рисунке 2 представлены электрические схемы измерений.



Рисунок 2 - Электрические схемы измерений а) сопротивления; б) постоянного напряжения; в) постоянного тока.

Порядок выполнения работы


Измерение сопротивления

1. Установить переключатель режима работы мультиметра в положение 200 Ом.

      2. Соединить проводником гнездо 9 мультиметра с контактом переменного резистора.

      3. Подключить с помощью щупа красного цвета гнездо 10 мультиметра к контакту переменного резистора.

      4. На экране отразится измеренное значение сопротивления.

      5. Отключить щуп красного цвета мультиметра от контакта переменного резистора. Спустя 10с повторно подключить щуп красного цвета мультиметра к контакту переменного резистора.

6. Провести 10 повторных измерений, результаты которых занести в таблицу 1.

Измерение постоянного напряжения

        1. Установить переключатель режима работы мультиметра в положение измерения постоянного напряжения, предел измерения 20 В.

        2. Соединить проводником гнездо 9 мультиметра с общим контактом панели «Блок питания».

        3. Подключить с помощью красного щупа гнездо 10 мультиметра к контакту «0…+15 В» панели «Блок питания».

4. На экране мультиметра отразится измеренное значение напряжения

5. Отключить щуп красного цвета мультиметра от контакта «0…+15 В». Спустя 10с повторно подключить щуп красного цвета мультиметра к контакту «0…+15 В». Провести 10 повторных измерений, результаты которых занести в таблицу 1.

Измерение постоянного тока

2. Установить переключатель режима работы мультиметра в положение измерения постоянного тока, предел измерения 10 А.

3. Соединить проводником гнездо 9 мультиметра с общим контактом панели «Блок питания».

4. Соединить проводником контакты резистора с контактом «0…+15» панели «Блок питания».

        5. Подключить с помощью щупа красного цвета гнездо 8 мультиметра к контакту резистора.

        6. На экране мультиметра отразится измеренное значение тока.

        7. Отключить щуп красного цвета мультиметра от контакта резистора. Спустя 10с повторно подключить щуп красного цвета мультиметра к контакту резистора. Провести 10 повторных измерений, результаты которых занести в таблицу 1.

Результаты экспериментов


Ниже в таблице 1 представлены результаты экспериментов.

Таблица 1 - Результаты экспериментов

№ опыта
Полученные значения

R, Ом
U, В
I, мА

1
10,4
14,19
1,38

2
10,5
14,19
1,37

3
10,3
14,19
1,38

4
10,7
14,20
1,39

5
10,4
14,20
1,39

6
10,4
14,20
1,38

7
10,3
14,19
1,38

8
10,4
14,18
1,38

9
10,3
14,20
1,39

10
10,4
14,20
1,38


Обработка результатов


  1. Математическое ожидание рассчитываем по формуле:

(1)

  1. Рассчитываем дисперсию экспериментальных данных по формуле:

(2)

  1. Среднеквадратичное отклонение экспериментальных данных рассчитываем по формуле:

(3)

  1. Коэффициент асимметрии рассчитываем по формуле:

(4)

  1. Коэффициент эксцесса рассчитываем по формуле:

(5)

  1. Коэффициент вариации рассчитываем по формуле:

(6)

1) Измерение сопротивления

Ом

Ом²

Ом







2) Измерение постоянного напряжения

В

В²

В







3) Измерение постоянного тока

А



А








а)
б)
в)

Рисунок 3 - Плотность нормального распределения а) постоянного тока; б) постоянного напряжения; в) сопротивления.

Вывод

В ходе лабораторной работы был изучен принцип действия и основные органы управления цифрового мультиметра. Также было осуществлено ознакомление с основными функциями мультиметра, изучение методики замера физических величин и проведение ряда опытов, результаты которых приведены выше.

После обработки экспериментальных данных был сделан вывод, что дисперсия и коэффициент вариации имеют очень маленькие значения, подтверждая тем самым точность работы прибора. При этом значения дисперсии и коэффициента вариации напряжения и силы тока на порядок меньше, чем значения дисперсии и коэффициента вариации сопротивления, из чего следует, что при измерении сопротивления были получены результаты с наибольшим разбросом. Самым точным измерением было измерение постоянного тока.


Коэффициент асимметрии силы тока и напряжения по модулю очень малы, что доказывает близость этих распределений к нормальному. При этом по результатам измерения сопротивления мы наблюдаем правостороннюю асимметрию, характеризующую небольшой разброс полученных значений, где «длинная часть» кривой распределения расположена справа от математического ожидания.

Из анализа полученных данных и измерений следует, что исследуемый измерительный прибор имеет достаточно высокую точность и не показывает отклонения, больше предусмотренных, соответственно ему не требуется калибровка.

Смотрите также файлы