Вольтметр стрелочный Ц 4313

ОТЧЕТ

о лабораторной работе №1 на тему:

«Измерение токов и напряжений»

Студенты: Купин Д.С., Пожар Н.О., Токарева Э.В., Федоров А.К. (ИУ 10-31)

Преподаватель: Герасимов А.А., кафедра «Защита информации»

Москва 2010

Цель работы

Цель работы – ознакомление с принципом действия устройством приборов для измерения напряжения и тока, исследование их основных метрологических характеристик и приобретение практических навыков работы с измерительными приборами.

Программа работы

1. Определение основной погрешности, вариация показаний и поправку вольтметра;

2. Определение чувствительности и цены деления вольтметра;

3. Определение входного сопротивления вольтметра;

4. Определение частотного диапазона вольтметра.

Краткие сведения об измерительных приборах

Генератор низкочастотный Г3-111 (№ 14568)

Генератор Г3-111 – источник электрических сигналов синусоидальной и прямоугольной формы. Генератор CR-типа с плавной установкой частоты в пределах каждого из 5 поддиапазонов предназначен для настройки и испытания различной радиоаппаратуры звукового, ультразвукового и СВ диапазонов.

Источник питания постоянного тока В5-47

Вольтметр цифровой М 83 ОВ

Вольтметр стрелочный Ц 4313

Класс точности 3

Эксперимент 1. Определение основной погрешности, вариации показаний и поправки вольтметра

Рис. 1. Схема лабораторной установки №1

На рис. 1. представлена схема лабораторной установки для проведения эксперимента. В форме 1 заполнены данные, полученные в ходе обработки результатов. Ниже представлены расчеты и расчетные формулы. Форма 1 представлена на дополнительном листе.

Расчет действительных значений напряжения проверяемого вольтметра по формуле:

Абсолютные погрешности рассчитываются по формулам:

Относительные погрешности рассчитываются по формулам:

Приведенные погрешности рассчитываются по формулам:

Расчет поправки по формуле:

Расчет абсолютного значения вариации:

Расчет приведенной погрешности :

Использование табличных значений поправки позволяет существенно уменьшить погрешность измерения напряжения поверяемым вольтметром. Вводя поправку в результат измерения, получаем действительное значение напряжения:

Вывод: Учитывая, что γ_в и γ_п не превышают значения класса точности прибора, можно сделать вывод о его исправности и возможности проведения измерений в данном диапазоне.

Эксперимент 2. Определение чувствительности и цены деления

Результаты представлены на форме 2. Чувствительность приборов рассчитывается по формуле:

где – номинальное число делений шкалы прибора, – номинальное (предельное) значение напряжения на выбранном поддиапазоне.

Цена деления рассчитывается по формуле:

Форма 2

Номинальное напряжение поддиапазона , дел	1,5
Номинальное число делений шкалы , дел
Чувствительность , дел/В
Цена деления прибора	0,05	0,1	0,2	0,5

Эксперимент 3. Определение входного сопротивления вольтметров

Рис. 2. Схема лабораторной установки №3

Входное сопротивление определяется соотношением:

где – измеренное напряжение при =0; - измеренное напряжение при . Если установить =0,5 , то .

Для цифрового вольтметра цену деления определяют как значение единицы младшего разряда на выбранном поддиапазоне. Отношение номинальное напряжение для выбранного поддиапазона к цене деления характеризует количество уровней дискретизации:

Величину, обратную количеству уровней дискретизации, называют разрешающей способностью цифрового вольтметра. Обычно разрешающую способность определяют с учётом возможной перегрузки вольтметра по входу:

где – напряжение перегрузки вольтметра.

Форма 3

Номинальное напряжение поддиапазона , В	1.5
Напряжение перегрузки поддиапазона , В
Цена деления , В	0,05	0,1	0,2	0,5
Количество уровней дискретизации , дел
Разрешающая способность , I/дел	0.03	0.03	0.03	0.03	0.03
Внутреннее сопротивление , мОм	0.03	0.06	0.117	0.3	0.6

Результаты измерений и вычислений:

Результаты измерений входного сопротивления и мощности на поддиапазонах представлены на форме 4.

Форма 4

Тип	Входное сопротивление и мощность на поддиапазонах
	В	В	, В
	,Ом	, Вт	,Ом	, Вт	,Ом	, Вт
Ц-4313	0.058	0.15	0.117	0.30	0.296	0.76

U_ном, В

R_вх, Ом

0.058 0.117 0.296

Эксперимент 4. Определение частотного диапазона вольтметров

Рис. 3. Схема лабораторной установки №2

Дополнительная частотная погрешность может быть рассчитана:

Для данного прибора:

Тогда:

Верхнюю частоту рабочего диапазона вольтметра определяют по уменьшению показаний вольтметра на значения погрешности . Нижнюю частоту рабочего диапазона для электромеханического измерительного механизма прибора принимают равной 15 - 20 Гц.

Диапазон рабочих частот можно рассчитать по формуле:

На форме 5 представлены результаты измерений.

Рис. 4

Вывод: диапазон рабочих частот соответствует паспорту устройства.

Поиск по сайту: