Расширение пределов измерения, определение погрешности вносимой входным делителем напряжения
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
Процесс измерения напряжения заключается в определении разности электрических потенциалов между двумя электропроводящими точками. Измерение напряжения осуществляется с помощью вольтметра, который подключается параллельнок элементам измеряемой схемы. Подключение вольтметра не должно влиять на режим работы измеряемой схемы, для этого вольтметр должен иметь большое входное сопротивление. Входное сопротивление идеального вольтметра равно бесконечности. Реальные вольтметры обладают входным сопротивлением порядка единиц, десятков мегаом.
Для измерения силы тока в ветви электрической схемы используют амперметр. Амперметр включается последовательно в измеряемую цепь. Для уменьшения влияния на режим работы цепи амперметр должен обладать наименьшим сопротивлением. Идеальный амперметр имеет внутренне сопротивление равное нулю.
В качестве индикатора величины измеряемого напряжения могут быть использованы как стрелочные индикаторы (магнитно-электрические, электро-динамические и т.д.), где величина напряжения определяться положением стрелки относительно шкалы, так и цифровые индикаторы, в которых величина напряжений индицируется в виде определённого числа. Применение цифровых индикаторов полностью устраняет субъективную ошибку, характерную для стрелочных индикаторов, облегчает считывание показаний.
|
|
|
В данной лабораторной работе исследуется вольтметр и амперметр с цифровым индикатором.
Погрешность измерения – оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.
Абсолютная погрешность – отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины:
Δ= |Xизм – Xист|
где: Δ – абсолютная погрешность измерения;
Xизм – измеренное значение;
Xист – истинное значение.
Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины.
Существует несколько способов записи величины вместе с её абсолютной погрешностью.Обычно используется следующую запись:
Xизм ± Δ
Измерение силы тока в 10А и в 100А может быть выполнено с идентичной абсолютной погрешностью Δ = +1А. Однако качество (точность) первого измерения ниже второго. Поэтому, чтобы иметь возможность сравнить качество измерений, введено понятие относительной погрешности.
Относительной погрешностью – отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины:
δ = Δ/Xист
где: δ – относительная погрешность измерения;
|
|
|
Δ – абсолютная погрешность измерения;
Xист – истинное значение.
Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.
При отсутствии эталонных измерительных приборов, разрешается использовать в качестве эталонного измерительного прибора цифровой мультиметр М-890.
Порядок выполнения работы
Исследование вольтметра постоянного тока
Снятие характеристики преобразования АЦП и оценка погрешности преобразования.
Собрать схему измерения, изображенную на рисунке 1.
Рис.1.
где PV1 – эталонный вольтметр,
PV2 – вольтметр в установке.
Монтажная схема изображена на рисунке 2.
Рис.2.
В функциональной зоне «Измерение напряжения и тока»:
— переключатель S1 установите в положение «2»;
— тумблер S2 в положение «В»;
— тумблер S3 в положение «=»;
— эталонный вольтметр (мультиметр) переключите на измерение постоянного напряжения, предел - 2В.
Изменяя Uвых источника напряжения от 0 до 2В, заполните таблицу1.
Таблица 1.
| Uист (PV1) источника, В | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 |
| Uизм (PV2) измеренное (АЦП), В | ||||||||||
| абсолютная погрешность, Δ, В | ||||||||||
| относительная погрешность, δ |
|
|
|
Рассчитать абсолютную погрешностьпо формуле:
Δ= |Uизм – Uист| (1)
где: Uизм – измеренное значение напряжения;
Uист – истинное значение напряжения.
Рассчитать относительную погрешностьпо формуле:
δ = Δ/Uист (2)
где: Δ – абсолютная погрешность измерения;
Uист – истинное значение напряжения.
Расширение пределов измерения, определение погрешности вносимой входным делителем напряжения.
Установите предел измерения эталонного вольтметра и встроенного вольтметра - 20В:
— переключатель S1 установите в положение «20»;
— эталонный вольтметр переключите на предел 20В.
Изменяя Uвых источника напряжения от 0 до 10В, заполните таблицу 2.
Таблица 2.
| Uвых источника, В | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| Uизм измеренное (АЦП), В | ||||||
| абсолютная погрешность, Δ, В | ||||||
| относительная погрешность, δ |
Рассчитать абсолютную и относительную погрешность по формулам (1) и (2), полученные данные занести в таблицу 2.
|
|
|
Сравнить точность измерения на пределе 20В с точностью измерения на пределе 2В.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 502; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!