Тема: Определение класса точности приборов (8 час).
Семинарские занятия проводится в форме
Решения задач
Тема: Определение методической погрешности измерения
Час).
Задача № 1. Для измерения ЭДС Е источника в цепи (рис.1). Использован вольтметр с верхним пределом измерения 3В и внутренним сопротивлением Rвн = 100 Ом, определить относительную методическую погрешность измерения ЭДС.
Рис. 1
Решение
Величина тока, протекающего по цепи равна 
Напряжение, которое измеряет вольтметр 
. Относительная методическая погрешность измерения E равна 
Задача № 2. В цепь (рис. 2) для измерения тока I включен микроамперметр класса точности 0,005 имеющий верхний предел измерения IH=1 мА и внутреннее сопротивление Rвн=7300 Ом. Известно, что U=15 мВ и R = 10 кОм . Определить:
а) относительную методическую погрешность измерения тока микроамперметром.
б) наибольшую относительную погрешность результатов измерения тока.
Рис. 2
Решение
Величина тока I, протекающего в цепи, не содержащей микроамперметра, равна 
Величина тока I, протекающего в той же цепи, но содержащей прибор,
Относительная методическая погрешность измерения тока микроамперметром 
Исходя из определения приведенной погрешности прибора, найдем максимально допустимую основную абсолютную погрешность микроамперметра 
Наибольшая относительная погрешность микроамперметра
т.е. относительная методическая погрешность 
почти в 7 раз больше наибольшей относительной погрешности измерения амперметром.
|
|
|
Задача № 3.Для измерения мощности постоянного тока в цепи (рис. 3) используется ваттметр с верхними пределами измерения по току IH = 1 А и по напряжению UH = 150 В. Сопротивление обмотки по току Ra = 0,2 Ом, сопротивление обмотки по напряжению RV = 5 кОм; по какой схеме (а или б) следует включить обмотки ваттметра, чтобы при токе получить наименьшую относительную погрешность результата измерения мощности?
а) б)
Рис. 3
Решение
При включении по схеме рис.3 а) мощность 
Вт, где Uа – напряжение обмотки по току.
При включении по схеме рис. 3 б) мощность 
Вт. Для относительной погрешности результата измерения мощности будем иметь: для схемы а) 
для схемы б) 
Вывод: ваттметр лучше включить по схеме а.
Тема: Определение основных погрешностей приборов (8 час).
Задача № 4. Необходимо измерить ток I = 4А. Имеются два амперметра: один класс точности 0,5 с верхним пределом измерения 20A, другой – класса точности 1,5 с верхним пределом 5 А. Какой из приборов лучше использовать для измерения заданного тока?
|
|
|
Решение
По данным классам точности и верхним пределам измерений находим максимально допустимую основную абсолютную погрешность приборов:
Класса 0,5 
,
Класса 1,5 
Наибольшие относительные погрешности приборов:
класса 0,5 
,
класса 1,5 
.
Следовательно, при измерении тока I = 4A лучше использовать прибор класса 0,5.
Тема: Определение класса точности приборов (8 час).
Задача № 5 При поверке милливольтметра класса точности 1,0 с пределом измерения 300 мВ максимальные погрешности измерения 50 до 300 мВ с шагом 50 мВ составили 1,5; 1,0; 0,5; 3 и 2,5 мВ. Соответствует ли милливольтметр своему классу точности?
Решение: Определим абсолютную погрешность, обусловленную классом точности прибора: 
мВ , т.к. абсолютные погрешности в оцифрованных точках не превышают погрешности по классу точности, то можно сделать вывод, что милливольтметр соответствует классу точности. Можно также определить приведенные погрешности в оцифрованных точках при поверке:
т.о. класс точности милливольтметра не более 1,0.
Задача № 6. Для измерения напряжения на сопротивлении
R (рис. 5) используются вольтметры V и V1 типа Э303 класса точности 1,5 с пределом измерения соответственно 150 и 75 В. Определите наибольшую возможную относительную погрешность измерения напряжения UR и возможные пределы его действительного значения, если приборы показали U=100 В, U1=70В.
|
|
|
Рис. 5
Решение: UR= U – U1= 100 – 70 = 30 В
Относительные погрешности измерения напряжения вольтметром V и V1:
В
В
Относительная погрешность косвенного измерения
UR= U – U1
Результаты измерения напряжения UR:
UR=30 В 
11,25 %.
Задача № 7. При пяти измерениях одного и того же напряжения датчика с помощью вольтметра получены следующие результаты: 3,35; 3,4; 3,3; 3,45; 3,25 В. Считая среднее арифметическое значение приведенных напряжений истинным, определить границы абсолютной и относительной погрешностей. Найти класс точности вольтметра, если верхний предел измерения 5 В.
Решение: Определим истинное значение напряжения:
Абсолютные погрешности результатов измерения:
: 0; 0,05; -0,05; 0,1; -0,1 В
т.о. границы абсолютной погрешности от –0,1 до 0,1.
Относительная погрешность результатов измерения:
: 0; 1,47; -1,47; 2,94; -2,94 %
т.о. границы относительной погрешности от – 2,94% до +2,94%.
Определим приведенные погрешности:
: 0; 1; -1; 2; -2 %
Класс точности прибора примем 2.
Задача № 8. С помощью какого вольтметра можно измерить напряжение U=220 В? Первый вольтметр – класса точности 1,0 с пределом измерения 350 В, второй класса точности 1,5 с пределом измерения 250 В.
|
|
|
Решение: Вычислим абсолютные и относительные погрешности приборов, обусловленные их классом точности:
Таким образом, более точное измерение будет с вольтметром класса точности 1,0.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 5668; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!