Теоретичні відомості. Схема з’єднання приладів

Схема з’єднання приладів

Теоретичні відомості

Абсолютною похибкою А, виражається в одиницях вимірюваної величини, називається відхилення результату вимірювання х від істинного значення «х»:

Δ = х - х_n

Відносною похибкою 6 називається відношення абсолютної похибки вимірювання до істинного значення вимірюваної величини:

Систематичні похибки Δc - складові похибки з-вимірювань, що залишаються постійними або закономірно змінюються при багаторазових (повторних) вимірюваннях однієї і тієї ж величини в одних і тих же умовах.

Випадкові похибки - складові похибки вимірювань, що змінюються випадковим чином при повторних (багато кратних) вимірюваннях однієї і тієї ж величини в одних і тих же умовах.

Грубі похибки (промахи) - похибки, істотно перевищують очікувані за даних умов вимірювання. Такі похибки виникають через помилки оператора або неврахованих зовнішніх впливів.

Методичні похибки виникають звичайно через недосконалість методу вимірювання, використання невірних теоретичних передумов (припущень) при вимірах, а також через вплив вибраного засобу вимірювання на параметри сигналів.

Інструментальні (апаратурні, приладові) похибки виникають через недосконалість засобів вимірювання, тобто від похибок засобів вимірювань.

Зовнішня похибка - важлива складова похибки вимірювання, пов'язана з відхиленням однієї або декількох впливають величин від нормальних значень або виходом їх за межі нормальної області.

Суб'єктивні похибки викликаються помилками оператора при відліку показань засобів вимірювання (похибки від недбалості та неуваги оператора, від паралакса, тобто від неправильного напряму погляду під час підрахунку показників стрілочного приладу і пр.).

Вимірювання напруги або сили струму може здійснюватися приладами безпосередньої оцінки або приладами, використовується метод порівняння (компенсаторами). За структурним схемам всі прилади, що вимірюють напругу і силу струму, можуть бути розділені на:

• електромеханічні;

• електронні аналогові;

• електронні цифрові.

Амплітуда (висота; застарілий термін - пікове значення) Um - найбільша миттєве значення напруги за час спостереження, або за період.

Вимірювані напруги можуть мати різний вигляд, наприклад, форму імпульсів, гармонійного або негармонійні коливань - суми синусоїди з постійної складової і т.д.При різнополярні несиметричних кривих напруги розрізняють два амплітудних значення – позитивне і негативне: Um + u Um-

Діюча (середньоквадратичне) напруга визначається як корінь квадратний із середнього квадрата миттєвого значення напруги за час вимірювання (або за період):

Середнє значення напруги дорівнює середньому арифметичному всіх миттєвих значень за період:

При несинусоїдальності періодичному сигналі квадрат діючогозначення дорівнює сумі квадратів постійної складової і дійсних значень гармонік:

Середньовипрямленому (постійна складова) напруга визначаєтьсяяк середнє арифметичне абсолютних миттєвих значень за період.

Завдання

3.1. Вимірювання на постійному струмі.

а) Розрахувати граничне значення струму та падіння напруги на опорі
R1_ном=50 Ом, якщо потужність, що розсіюється на ньому, не перевищує 4,0 Вт та R2_ном =1.2 кОм, потужність розсіювання якого складає 0,5 Вт.

б) Скласти схему. увімкнути R1_ном = 50 Ом в схему та підключити її до виходу генератора сигналів низької частоти Г3-109 (або Г3-123).

в) Встановити обрані границі за струмом та напругою на вимірювальних приладах. Перемикач К1 на макеті встановити у положення 1.

г) Виміряти струм та напругу в колі для 2-ох обраних значень напруги джерела живлення. При чому, табличні фіксовані значення напруг (U_в)треба встановлювати на робочому вольтметрі – приладі випрямляючої системи 41104, Ц 4353, плавно регулюючи напругу на джерелі живлення. Результати вимірювань занести у таблицю 3.1.

Таблиця 3.1.

Де U_д- дійсне значення напруги, яке виміряне цифровим вольтметром; І_в, U_в- струм та напруга, які виміряні приладом випрямляючої системи 41104 та багатофункціональним приладом типу Ц4353.

д) Розрахувати абсолютну D(U), відносну d(U)та приведену d(U)_пр похибку вимірювань напруги. За даними розрахунків оцінити клас точності вольтметра (41104). Розрахувати відносну похибку вимірювань струму d(І)[1].

е) Розрахувати поправку C(U), опір R₁ та методичну похибку вимірювань Δ(R₁) та δ(R₁), де R₁ – опір перемикача К1 в положенні 1.

є) Перевести перемикач К1 в положення 2.

ж) Виконати п.п. 3.1.г. - 3.1.е.; результати вимірювань занести в табл. 3.2, подібну табл. 3.1.

з) Порівняти результати вимірів та розрахунків за табл. 3.1. і 3.2. Зробити висновки.

3.2. Вимірювання на змінному струмі.

а) Встановити R2 = 1.2 кОм на макет та підключити його до виходу генератора сигналів низької частоти Г3-109 (або Г3-123). Перемикач К1 на макеті встановити в положення 1.

б) Встановити частоту вихідного сигналу за таблицею 3.3. згідно № бригади.

Таблиця 3.3.

в) Виконати дії за п.п. 3.1.г. - 3.1.е. Результати вимірювань та розрахунків записати в таблицю 3.4, подібну таблиці 3.1.

г) За результатами вимірювань та розрахунків зробити висновки.

д) Дослідити вплив частоти на результат виміру струму та напруги. Для цього необхідно виконати наступне:

- встановити одне зі значень напруги (за табл. 3.3) на вході генератора сигналів низької частоти (за цифровим вольтметром);

- виміряти силу струму та напруги в колі для частот, що наведені в таблиці. 3.3. Результати вимірів і розрахунків занести в таблицю 3.5.

Таблиця 3.5.

е) Розрахувати абсолютну та відносну похибку виміру сили струму та напруги. Побудувати графіки залежностей:

dІ = F(f); dU= F(f).

є) За результатами вимірювань та розрахунків зробити висновки.

5. Контрольні запитання

5.1. Назвіть основні методи вимірювання струму.

5.2. Назвіть основні методи вимірювання напруги.

5.3. Яким чином треба вибирати засоби вимірювання при проведені непрямих вимірювань?

5.4. В чому полягає принцип дії приладу випрямляючої системи.

5.5. Основні характеристики приладів випрямляючої системи.

5.6. Що означають позначки на панелі та шкалі мультиметру 41104?

5.7. Назвіть особливості вимірювання на змінному струмі порівняно з вимірюванням на постійному.

Поиск по сайту: