Файл: Метрология 1 лаба.doc

4. При измерении тока следует также выполнять п.п. 2,3,4 общих указаний.

5. При измерении сопротивлений помимо перечисленных рекомендаций при необходимости следует измерить и сопротивления соединительных проводов.

---

Контрольные вопросы

1. Показания, каких из электромеханических приборов, пропорциональны постоянному или среднему значению сигнала?

2. Какие приборы называются выпрямительными?

3. Почему форма сигнала влияет на результат измерения выпрямительных приборов?

4. Каким значениям переменного сигнала пропорциональны показания электромагнитных приборов?

5. Каков состав структурной схемы вольтметра переменного напряжения, имеющего наибольший частотный диапазон?

6. С какими измерительными преобразователями электронные вольтметры переменного напряжения имеют наименьшие пределы измерения?

7. Что такое класс точности прибора?

8. В форме каких погрешностей устанавливаются классы точности приборов?

9. Какая погрешность называется основной?

10. Как найти основную погрешность?

11. Какая погрешность называется погрешностью взаимодействия?

12. Как рассчитать погрешность взаимодействия при измерении напряжения, тока и сопротивления?

13. Из каких составляющих складывается погрешность измерения напряжения?

14. Дан вольтметр со шкалой 0 – 30 В, класс 1,0. Найти _п,осн и _п,осн измерения U= 25 B?

15. Дан вольтметр со шкалой 0 – 200 В, класс 0,5/0,2. Найти _п,осн и _п,осн измерения U= 100 B?

16. Когда необходимо учитывать и дополнительные погрешности?

17. Рассчитать пределы погрешности взаимодействия при измерении напряжения вольтметром c R_вх = 100 кОм и выходном сопротивлении источника R_вых= (0,5–2) кОм, U_V = 50

18. Дан вольтметр с пределом 0 – 200 В, класс 0,2/0,1. Найти _п,осн и _п,осн

измерения U = 100 B?

Библиографический список

1. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. Для вузов. – М.: Высш. шк., 2001. – 205 с.: ил.

2. Метрология и электроизмерительная техника. В.И.Диденко, И.Н.Жел-баков, В.Ю.Кончаловский, В. А. Панфилов / Под редакцией В.Н.Мали-новского. - М.: Изд-во МЭИ, 1991. - 80с.

3. Цифровой мультиметр: Методическое руководство к лабораторной работе № 7/ В.Ю.Кончаловский. – М.:Издательский дом МЭИ, 2006.- 18 с.

---

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

К расчету погрешности взаимодействия

Для схемы рис. 8,б имеем

= R_вх /(R_вх +R_вых+jC_вх R_вых R_вх) =

= =U_V,а – jU_V,р.

Вектор образован геометрической суммой вектора и вектора, модуль вектора равен (см. рис. П.1)

.

Вольтметром измеряется модуль вектора . Погрешность взаимодействия равна разности модулейи_вз =U_V –E. ВыразивEчерезU_V и обозначивR_вых/R_вх=₁ и²=₂, получим

_вз=(П.1)

Обычно ₁1 и ₂1 и, пренебрегая величинами₁²,₂², получим приближенную формулу для расчета погрешности взаимодействия

_вз –U_V (R_вых/R_вх) – 0,5U_V ²=–₁ U_V – 0,5₂ U_V . (П.2)

Например, при ₁ =₂ = 0,1 результат расчета по (П2) меньше результата расчета по (П1) на 4 %, а при₁ =₂ = 0,05 разница составляет несколько десятых процента, что вполне допустимо при оценке погрешностей.

---

Интересно отметить два момента.

1. Частота, на которой первый и второй члены в (П.2) равны, определяется величиной

.

2. Частота, на которой U_V,аиU_V,рравны, –= 1/C_вх(R_вых ||R_вх ).

Рис. П.1. К расчету погрешности взаимодействия

---

Приложение 2

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

1. Исходные данные.

Вольтметр с характеристиками:

1. Предел измерения 3 В;

2. Класс точности 4,0;

3. Нормальная область частотного диапазона: от 50 Гц до 1 МГц;

4. Шкала имеет _к = 60 делений;

5. Показание прибора с округлением до десятых долей деления равно _отс = 52,3 дел.;

6. Входное сопротивление вольтметра R_вх > 1 МОм, входная емкость С_вх < 50 пФ.

7. Частота источника сигнала 50 кГц; выходное сопротивление источника чисто активное, с возможным интервалом значений 2 кОм R_вых 10 кОм.

8. Условия – нормальные.

2. Расчет измеренного значения напряжения

U_изм= _отс С_дел = 52,3дел 3 В/ 60 дел =2,615 В.

3. Расчет составляющих суммарной погрешности и пределов суммарной погрешности

1. Предельные значения основ­ной абсолютной погрешности вольтметра:

 _п,осн = ± 4% 3 В/100% = ±0,120 В;

2. Расчет погрешности отсчитывания дает

 _п,отс = ± 0,20,05 = ± 0,01 В;

3. Дополнительные погрешности отсутствуют.

4. Расчет погрешности взаимодействия _вз

Расчет проведем по точным и приближенным формулам

_вз,вп =–2,615 В0,002 = – 0, 00523 В (R_вых= 2 кОм; C_вх= 0);

_вз,нп =–2,615 В0,02213 = – 0.05786 В – по (10) (R_вых=10 кОм; C_вх= 50 пФ);

_вз,нп =–2,615 В0,01 – 0,5 2,615 В0,02465 =– 0.05838 В – по (11) (R_вых=10 кОм;

C_вх= 50 пФ); из чего следует, что расчет по (11) дает разницу всего в 0,02 %.

5. Расчет пределов суммарной погрешности в соответствии с (8)

_ВП, = _{вп, осн.}+ _вп.отс. + _вп.мет= +0,120 +0,01– 0,00523 = + 0,1248 В;

_НП, = _{нп, осн.}+ _нп.отс. + _нп.мет= – 0,120 – 0,01– 0.05786 = - 0,1878 В.

4. Представление результата измерения.

Округленное до двух значащих цифр значение границ интервала:

_ВП, = 0,12 В и _НП, = – 0,20 В.

Значение результата U_рез, округленное таким образом, чтобы последние разряды чисел, выражающих значения U_рез, _ВП, и _НП, , совпадали: U_рез = 2,62 В.

---