Чувствительностью прибора называют отношение перемещения стрелки к измерительной величины

Лабораторна робота № 5

1. Тема: «Проверка градуировки амперметра и вольтметра»

2. Цель работы: Научиться определять погрешности тока при определении напряжения амперметром и вольтметром.
Студент должен знать:

- что такое мера;

-что такое измерения;

- что мы называем измерительными приборами;

- классификация измерительных приборов.

уметь:

- самостоятельно собирать схему;

- выполнять практическое исследование схемы.

Техника безопасности при выполнении работы:

• Перед началом работы следует проверить отсутствие напряжения на зажимах источника.

• Включить схему под напряжение, убедившись, что никто не прикасается к токоведущим частям схемы.

• Перед включением цепи под напряжение, предупредить об этом всех членов бригады.

• Включить схему в сеть без предварительной проверки ее преподавателем или лаборантом категорически запрещается.

• После включения схемы запрещается касаться руками проводов и частей приборов, находящихся под напряжением.

• Любые изменения в схеме цепи выполнять только после выключения ее из сети. Включение в сеть после внесенных изменений проводить с разрешения преподавателя.

При обнаружении отклонений в работе элементов цепи немедленно отключить его от сети и сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

• Категорически запрещается оставлять без присмотра электроустановку, находящуюся под напряжением.

• Разбирать цепь только после отключения его от источника напряжения на рабочем месте.

• Главные выключатели включаются и выключаются только преподавателем или лаборантом. « При несчастном случае немедленно отключить напряжение и оказать первую медицинскую помощь тому, кто пострадал от электрического тока.

4. Оборудование:

1. Устройство лабораторное по электротехнике К4826

2. РА1 – комбинированный прибор 43101

3. РА2 – комбинированный прибор Ц4342

4. PV1 – комбинированный прибор 43101

5. PV2 – комбинированный прибор Ц4342

6. R₁ – резистор сменный 2.2кΩ

7. R₂ – резистор сменный 470Ω

8. R₃ – резистор сменный 470Ω

9. Соединительные провода.

5. Теоретические обоснование.

Погрешности измерительных приборов

5.1. Показания любых приборов всегда до какой-то степени отличается от действительных значений измерительных величин. Это связано с несовершенством измерительных приборов, методов измерения и влиянием внешних факторов (внешние магнитные и электрические поля, изменение температуры, влажности). Поэтому при измерении необходимо, кроме значения величины, также определять погрешность измерения. То есть надо знать точность, с которой проведены измерения, отклонение от действительного значения измеряемой величины.

За дейсвительное значение величины принимают значение, измеренное с помощью эталонных (образцовых) приборов.

Для характеристики точности приборов и измерений вводят понятие погрешности.

Погрешности можно квалифицировать:

а) по способу выражения погрешности средств и методов измерений (абсолютные, относительные, сводные);

б) по характеру проявления (систематические, случайные, погрешности оператора);

в) по условиям эксплуатации (основные погрешности и дополнительные).

5.2. Погрешность можно определить в абсолютных или относительных величинах.

Абсолютная погрешность – это разность между измеренным и действительным значением величины:

∆А = А_В – А,

где А_В– показания прибора (измеренная величина)

А – действительная величина

∆Р = -∆А,

А действительное значение измеренной величины

А = А_В + ∆Р.

Абсолютная погрешность, которая берется с обратным знаком, называется поправкой.

Поправки в абсолютных значениях приводятся в техническом паспорте электроизмерительного прибора. Обычно точность измерения характеризуется относительной погрешностью – отношением абсолютной погрешности к действительному значению величины в процентах.

δ = ∆А/А х100

Абсолютная и относительная погрешности характеризуют точность измерения и не характеризуют измерительный прибор. Для характеристики точности электроизмерительного прибора вводят понятие приведенной погрешности, как абсолютную погрешность в процентах от нормальной величины прибора :

γ = ∆А / А_Н х100 = А_В– А/ А_Н х100,

где А_Н - номинальное значение (максимальное значение шкалы прибора).

Сводная погрешность определяет класс точности измерительного прибора. Например если класс точности прибора равен 0,5, то самая большая сводная погрешность составляет γ=±0,5%.

Стоит рассмотреть несколько примеров расчетов погрешностей.

Пример 1. Измеренное значение тока І = 26А, действительное значение І = 25А. Определить абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность ∆І = 26 – 25 = 1А,

Относительная погрешность

δ = 1/25 х100 = 4%.

Пример 2. Амперметром класса 1,5 с предельным значением шкалы 10А измеряно ток І = 2А. Определить абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность

∆І = γІ_Н/100 = 1,5х10/100 = 0,15А,

Относительная погрешность

δ = ∆І/ I х100 = 0.15/2 ± 0,15 х100 = (6,98…8,11)%.

Пример 3. Тем же прибором измеряем ток І_В = 9А. Определить абсолютную и относительную погрешности.

Абсолютная погрешность

∆І = 0,15А,

Действительное значение

І = І_В ± ∆І = (9 ± 0,15)А,

Исходная погрешность

δ = ∆І / I х100 = 0.15/9 ± 0,15 х100 = (1,64…1,69)%.

Относительная погрешность, как видно из примеров, возрастает при уменьшении значения измеряемой величины. Надо знать, что для повышения точности измерений необходимо пользоваться второй половиной шкалы.

Часто при определении погрешностей с большой точностью можно принимать действительное значение за измеренное значение.

Чувствительностью прибора называют отношение перемещения стрелки к измерительной величины

где n – отклонение стрілки в пределах. Обратная величинаC= = называется постоянной прибора или ценой деления.

Цену деления также можно определить

С = А_н / n_Н ,

где n_Н – число делений шкалы.

Пример 4. Амперметр имеет класс точности 0,2, число делений n_Н = 100 и границу измерения І_Н = 5А. При измерении стрелка прибора отклоняется на n = 76 делений. Определить цену деления, абсолютную и относительную погрешности, значения тока.

Цена деления амперметра: С = І_Н/ n_Н = 5/100 =0,05А/под.,

измерянный ток І_В = Сn = 0,05 х 76 = 3,8А,

абсолютная погрешность

∆І = γ / І_Н = 0,2*5 = 0,01А,

Относительная погрешность

δ = І_Н /I х100 = 0.01/3.8 х100 = 0,26%.

5.3. Абсолютная погрешность по характеру проявления определяется составляющими:

а) систематическая погрешность;

б) случайная погрешность;

в) погрешность оператора.

Систематическая погрешность обусловлена факторами, которые можно учесть. Это может быть несовершенство измерительного прибора, влияние внешних условий (радиация, влажность, температура, и т. п), общее несовершенство измерения (методическая погрешность) и тому подобное. Систематическая погрешность остается постоянной или изменяется по определенному закону. Следовательно, систематическую погрешность можно вычислить с помощью соответствующих поправок.

Случайная погрешность возникает в результате отдельных случайных факторов, не подлежащих непосредственному учету. Случайная погрешность изменяется по случайному закону. Ее нельзя определить опытным путем. Оценку случайных погрешностей можно сделать методом теории вероятности при большом количестве повторяющихся измерений.

Погрешность оператора обычно возникает через ошибочную запись, неправильное значение цены деления прибора и тому подобное. Эта погрешность обычно отличает общие результаты измерений. Эти результаты просто исключают при обработке эксперимента. . В зависимости от условий эксплуатации различают основные и дополнительные погрешности.

Основной погрешностью считают погрешность средств измерения при нормальных условиях эксплуатации (относительно данных, приведенных в паспорте прибора и на шкале).

Нормальными климатическими условиями считают:

● температуру окружающей среды (20±5)°С;

● относительную влажность воздуха (5±15)%;

● давление (750±30) мм рт. ст..

Рабочими климатическими условиями считают действительные параметры окружающей среды, при которых работает прибор.

Дополнительной погрешностью называют погрешность измерения, возникающая при отклонении от нормальных климатических условий.

6. Порядок выполнения работы:

Медленно изменяя сопротивление резисторов «грубо», «точно», устанавливаем отклонение стрелки прибора РА1 на все цифровые деления шкалы и записываем показания образцового прибора РА2.

Исключить погрешности и поправки цифр шкалы, и записываем результаты погрешностей

∆І = І – І₀

Поправки

∆І_П = І₀ - І = -∆І

∆U_П = U – U₀ = ∆U

Вычеркиваем максимальную ведущую погрешность.

№опыта	І_П	І₀	∆І	№опыта	U_П	U₀	∆U
1.				1.
2.				2.
3.				3.

L = (∆I_MAX/I_П)x100%; L = (∆U_MAX/U_П)х100%.

І_П та U_П – граница измерения

I та U – проверенный прибор

І₀ та U₀ – разовый прибор

L – относительная приведенная погрешность

7. Контрольные вопросы

1. Что такое электроизмерительные приборы?

2. Как включают амперметр и вольтметр в электрические схемы?

3. Что называется мощностью?

8. Вывод

9. Литература:

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 63; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!