Измерение напряжений
Овладение методами измерения напряжений в цепях электронных схем. Получение навыков работы с электронными вольтметрами и освоения подхода к их выбору. Оценка погрешности результата измерения напряжений. Измерение входного сопротивления вольтметра.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2019 |
| Размер файла | 292,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство связи
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский Технический Университет Связи и Информатики
(МТУСИ)
Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в инфокоммуникациях
Лабораторная работа №3
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ
по дисциплине
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ В ТЕХНИКЕ СВЯЗИ
Выполнил
Егоров М.Э.
Москва, 2019
1. Цели работы
Овладеть методами измерения напряжений в цепях электронных схем. Получить навыки работы с электронными вольтметрами и освоить подход к их выбору. Научиться оценивать погрешности результата измерения напряжений.
2. Программа лабораторной работы
Измерение входных сопротивлений конкретных экземпляров вольтметров, используемых в работе. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения.
Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность. Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения.
Проверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методу сличения.
3. Состав лабораторной установки
Стрелочный электронный вольтметр В4-12; Стрелочный электронный вольтметр В3-57; Стрелочный электронный вольтметр В3-7; Электронный цифровой вольтметр В7-38; Генератор сигналов специальной формы Г6-27; Измерительный генератор периодической последовательности прямоугольных импульсов Г5-54; Электронный осциллограф С1-77; Блок резисторов; Блок резистивных делителей напряжения; Блок коммутации
4. Экспериментальная часть
1. Измерение входных сопротивлений конкретных экземпляров вольтметров, используемых в работе.
Рисунок 1. Схема соединения аппаратуры для выполнения пункта 1 экспериментальной части работы
Таблица 1. Измерение входных сопротивлений контректных экземпляров вольтметров, используемых в работе.
|
№ п/п |
Тип вольтметра |
Показания |
Сопротивление резисторного блока, МОм |
Входное сопротивление вольтметра Rвх, МОм |
|||
|
АП1, В |
АП2, В |
Измеренное |
Из тех. хар-тик |
||||
|
1 |
В3-57 |
30 |
14 |
5 |
4.37 |
5 |
|
|
2 |
В7-38 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
|
|
3 |
В4-12 |
3 |
1.5 |
3 |
3 |
1 |
|
|
4 |
В3-7 |
20 |
9 |
3 |
2.45 |
2 |
напряжение вольтметр напряжение сопротивление
Вывод: в данном пункте мы измерили входные сопротивления каждого из вольтметров, используемых в работе. У вольтметра В3-7, В4-12 и В3-57 входное сопротивление не соответствует значению входного сопротивления из тех. характеристик, в то время как полученное значение входного сопротивления у других вольтметров практически не отличается от заявленного в технических характеристиках.
2. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения
Рисунок 2. Схема соединения аппаратуры для выполнения пункта 2 экспериментальной части работы
Таблица 2. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения
|
Данные вольтметра |
Коэффициент передачи делителя напряжения |
Показания вольтметра на выходе делителя |
Напряжение на входе делителя |
Относительная погрешность |
||||||||||
|
Тип вольтметра |
Rвх, МОм |
Без вольтметра |
При вкл. вольтметре |
АП1,В |
АП2,В |
С учетом вольтметра |
Без учета вольтметра |
|||||||
|
делитель |
делитель |
UД1,В |
UД2,В |
U1,В |
U2,В |
д1,% при RД1 |
д2,% при RД2 |
|||||||
|
№1 К1 |
№2 К2 |
№1 К1' |
№2 К2' |
|||||||||||
|
В3-57 |
5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.21 |
3 |
2.2 |
60 |
44 |
60 |
62 |
0 |
29.3 |
|
|
B7-38 |
1 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.17 |
3 |
0.17 |
6 |
4.5 |
6 |
1.54 |
0 |
65.7 |
Вывод: В данном пункте мы провели исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения. При делителе № 2 относительная погрешность резко возрастает.
3. Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.
Рисунок 3. Схема соединения аппаратуры для выполнения пункта 3экспериментальной части работы
Таблица 3. Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.
|
№ п/п |
Скважность Q |
Длительность импульса при Fс = 1 кГц, мкс ф |
Показания вольтметра АП,В |
Дополнительная погрешность |
||
|
по рез-там измерений д,% |
по рез-там расчета д,% |
|||||
|
1 |
103 |
1 |
2 |
0 |
0.1 |
|
|
2 |
10 |
100 |
1.85 |
7.5 |
10 |
|
|
3 |
3 |
330 |
0.8 |
60 |
33 |
Вывод: В этом пункте мы провели измерение дополнительной погрешности, обусловленной закрытым входом вольтметра, пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов. По полученным результатам можно сделать следующий вывод: дополнительная погрешность возрастает с увеличением длительности импульсов, при неизменной частоте следования и амплитуде импульсов.
4. Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения
Рисунок 4. Схема соединения аппаратуры для выполнения пункта 4 экспериментальной части работы
Вид сигнала: _?_
Коэффициент амплитуды Исходный: 2.23; На детекторе: 2. Коэффициент формы Исходный: 2.23; На детекторе: 2.
Таблица 4. Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения
Расчёты пункта №4 лабораторной работы
Коэффициент амплитуды:
а) исходный:
б) с детектором:
Среднеквадратический вольтметр с закрытым входом измеряет сигнал без его постоянной составляющей, т.е.
Коэффициент формы:
а) исходный:
(т.к. импульсы однополярные)
б) с детектором:
Вольтметр средневыпрямленного значения с закрытым входом измеряет сигнал без его постоянной составляющей, т.е.
Градуированный коэффициент:
Расчет параметров напряжения:
1) Стрелочный электронный вольтметр В3-57
С = 1, U' = Aп=6.9
2) Электронный цифровой вольтметр В7-38 С = 1.11, Ап=8
3) Стрелочный электронный вольтметр В3-7
С = 1.11 Формулы аналогичны формулам для вольтметра В7-38
4) В4-12
С = 1
5. Проверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методом сличения
Рисунок 5. Схема соединения аппаратуры для выполнения пункта 5 экспериментальной части работы
Таблица 5. Проверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методом сличения
|
№ п/п |
Показания вольтметров |
Погрешности единичных измерений |
||||
|
проверяемого, В |
образцового, В |
ход вверх ?Mi, В |
ход вниз ?Бi, В |
|||
|
ход вверх |
ход вниз |
|||||
|
1 |
1.5 |
1.5390 |
1.5348 |
0.039 |
0.035 |
|
|
2 |
1.5 |
1.5119 |
1.5251 |
0.012 |
0.025 |
|
|
3 |
1.5 |
1.5303 |
1.5261 |
0.03 |
0.026 |
|
|
4 |
1.5 |
1.5230 |
1.5025 |
0.023 |
0.0025 |
|
|
5 |
1.5 |
1.5236 |
1.5210 |
0.024 |
0.021 |
|
|
6 |
1.5 |
1.5285 |
1.5187 |
0.028 |
0.019 |
|
|
7 |
1.5 |
1.5205 |
1.5073 |
0.02 |
0.0073 |
|
|
8 |
1.5 |
1.5386 |
1.5192 |
0.039 |
0.019 |
|
|
9 |
1.5 |
1.5020 |
1.5354 |
0.002 |
0.035 |
|
|
10 |
1.5 |
1.5330 |
1.5340 |
0.033 |
0.034 |
|
|
11 |
1.5 |
1.5187 |
1.5430 |
0.019 |
0.043 |
|
|
12 |
1.5 |
1.5080 |
1.5478 |
0.008 |
0.048 |
|
|
13 |
1.5 |
1.5495 |
1.5256 |
0.05 |
0.026 |
|
|
14 |
1.5 |
1.5264 |
1.5055 |
0.026 |
0.0055 |
|
|
15 |
1.5 |
1.5356 |
1.5192 |
0.036 |
0.019 |
Расчёты для пункта №5 лабораторной работы
Систематическая погрешность:
Оценка среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности:
Абсолютное значение разности:
Окончательно получили:
0,03692667
0,013513714 0,016626667
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Измерение входных сопротивлений экземпляров вольтметров, используемых в работе. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения. Проверка вольтметра по цифровому методу сличения.
лабораторная работа [306,7 K], добавлен 05.06.2015Измерение высоких напряжений шаровыми разрядниками, электростатическим киловольтметром. Омические делители для измерения импульсного напряжения. Порядок проведения калибровки киловольтметра. Измерение амплитудного значения переменного напряжения.
реферат [1,1 M], добавлен 30.03.2015Методика определения систематической составляющей погрешности вольтметра в точках 10 и 50 В. Вычисление значения статистики Фишера для двух значений напряжений. Расчет погрешности измерительного канала, каждого узла с учетом закона распределения.
курсовая работа [669,2 K], добавлен 02.10.2013Магнитоэлектрические измерительные механизмы. Метод косвенного измерения активного сопротивления до 1 Ом и оценка систематической, случайной, составляющей и общей погрешности измерения. Средства измерения неэлектрической физической величины (давления).
курсовая работа [407,8 K], добавлен 29.01.2013Измерение напряжения на участке электрической цепи. Пути определения поправки на погрешность, обусловленную потреблением вольтметром тока. Градуировка магнитоэлектрического вольтметра. Проверка режимов работы основных каскадов электронного блока.
лабораторная работа [736,6 K], добавлен 13.03.2014Измерения как один из основных способов познания природы, история исследований в данной области и роль великих ученых в развитии электроизмерительной науки. Основные понятия, методы измерений и погрешностей. Виды преобразователей токов и напряжений.
контрольная работа [123,1 K], добавлен 26.04.2010Физические величины и их измерения. Различие между терминами "контроль" и "измерение". Штриховая мера длины IА-0–200 ГОСТ 12069–90. Параметры для оценки шероховатости. Назначение, типы и параметры угольников поверочных. Измерение деформаций и напряжений.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 28.05.2014Определение: инвариантов напряженного состояния; главных напряжений; положения главных осей тензора напряжений. Проверка правильности вычисления. Вычисление максимальных касательных напряжений (полного, нормального и касательного) по заданной площадке.
курсовая работа [111,3 K], добавлен 28.11.2009Электрическое сопротивление - основная электрическая характеристика проводника. Рассмотрение измерения сопротивления при постоянном и переменном токе. Изучение метода амперметра-вольтметра. Выбор метода, при котором погрешность будет минимальна.
презентация [158,9 K], добавлен 21.01.2015Исследование асинхронного трехфазного двигателя с фазным ротором. Схема последовательного и параллельного соединения элементов для исследования резонанса напряжений. Резонанс напряжений, токов. Зависимость тока от емкости при резонансе напряжений.
лабораторная работа [249,7 K], добавлен 19.05.2011Средняя квадратическая погрешность результата измерения. Определение доверительного интервала. Систематическая погрешность измерения величины. Среднеквадратическое значение напряжения. Методика косвенных измерений. Применение цифровых частотомеров.
контрольная работа [193,8 K], добавлен 30.11.2014Прямые и косвенные виды измерения физических величин. Абсолютная, относительная, систематическая, случайная и средняя арифметическая погрешности, среднеквадратичное отклонение результата. Оценка погрешности при вычислениях, произведенных штангенциркулем.
контрольная работа [86,1 K], добавлен 25.12.2010Устройства для измерения уровня освещенности. Разработка методики измерения. Определение освещенности с помощью селенового фотоэлемента. Измерение освещенности люксметром Ю117. Определение погрешности измерений. Область применения и работа прибора.
курсовая работа [680,7 K], добавлен 05.05.2013Теоретический анализ основных контуров газонаполненного генератора импульсных напряжений, собранного по схеме Аркадьева-Мракса. Расчет разрядной схемы ГИН, разрядного контура на апериодичность. Измерение тока и напряжения ГИНа. Конструктивное исполнение.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.04.2011Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Назначение и возможности пакета Electronics Workbench. Сравнение свойств емкостей и индуктивностей в цепях постоянного и переменного напряжений. Исследование схемы делителя напряжения. Расчет резонансной частоты и сопротивления колебательного контура.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 15.10.2013Оценка неисключенной систематической погрешности результата эксперимента. Предел измерения используемых микроамперметров. Поверка после ремонта вольтметра класса точности 1,5. Функциональная схема цифрового вольтметра поразрядного уравновешивания.
контрольная работа [193,7 K], добавлен 17.11.2015Решение линейных уравнений методом Зейделя и итерационными методами. Расчет режимов электрической сети. Определение узловых напряжений сети. Расчет системы узловых напряжений, сопротивления ветвей. Формирование матрицы коэффициентов. Текст программы.
контрольная работа [121,9 K], добавлен 27.01.2016Понятие измерения в теплотехнике. Числовое значение измеряемой величины. Прямые и косвенные измерения, их методы и средства. Виды погрешностей измерений. Принцип действия стеклянных жидкостных термометров. Измерение уровня жидкостей, типы уровнемеров.
курс лекций [1,1 M], добавлен 18.04.2013Измерение сопротивления проводника при помощи мостика Уитстона. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра. Снятие температурной характеристики терморезистора. Расчет индукции магнитного поля постоянного магнита. Принцип работы трансформатора.
методичка [7,4 M], добавлен 04.01.2012
