Проектирование цифрового вольтметра
Выбор цифрового вольтметра для измерения напряжения постоянного тока с учётом условий измерения. Расчёт результирующей погрешности, возникающей из-за несоответствия свойств обьекта и прибора. Результат измерения напряжения с помощью данного вольтметра.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2013 |
| Размер файла | 107,5 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
ЗАДАНИЕ
Выбрать цифровой вольтметр для измерения напряжения постоянного тока (рис. 1) с учётом Rнг и условий измерения.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вариант 64
Показания вольтметра -- 38.5 В
Вариация напряжения в сети питания -- +7.5%
Допускаемая погрешность измерения -- 2,0%
Сила тока в цепи -- 3,62 мА=0,00362A
Температура окружающей среды -- +10 С
РАСЧЁТ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕЙ ПОГРЕШНОСТИ
Прежде всего определим Rнг
Rнг = Ux / I = 38.5 / 0,00362 = 10 635 Ом
Так как это значение на несколько порядков меньше входных сопротивлений цифровых вольтметров, то осуществляем предварительный выбор прибора по значению осн .
При измерении 0,92 В на вольтметре В7-16, предел измерения устанавливается 100 В. Для времени преобразования 2 мс, предел допускаемой основной погрешности будет равен
Это значение гораздо меньше доп = 2,0 %, поэтому не будем затруднять себя рассчитывать остальные погрешности измерения для этого прибора.
Практически такое же несущественное число получится при анализе характеристик вольтметра Ф203.
осн = 0, 36 %
В случае использования прибора В7-22 предел измерений установим равным 200 В.
Полученное значение основной погрешности очень близко к допустимому значению (2,01,149), в результате дальнейшего расчёта выполняется условие (Р)доп, но ввиду экономических соображений Щ4313 подходит больше, так как у него доп незначительно превышает (Р). Поэтому вольтметр В7-22 не подходит.
Вольтметр Щ4313. Установив диапазон измерений 5 - 50В, получим, что
Полученное значение основной погрешности очень близко к допустимому значению (2,0 1,149), но в результате дальнейшего расчёта не выполняется условие (Р) доп. Поэтому этот вольтметр мы и будем рассматривать.
Определим дополнительную погрешность прибора, вызванную вариацией напряжения питания. Анализируя технические характеристики прибора приходим к выводу, что заданная вариация напряжения питания +16В не является допускаемым верхним пределом (+4,4В) нормального значения напряжения в сети питания вольтметра, но не превышает крайних значений рабочего напряжения сети. Таким образом пит не превышает половины осн
пит = 0,5 * осн = 0,5 * 1,149 = 0,5745%
Следующим шагом будет определение дополнительной погрешности прибора, вызванной пониженной (+10С) рабочей температурой. Обратившись к техническим характеристикам данного вольтметра узнаём, что дополнительная погрешность прибора, вызванная отклонением температуры от нормальной (202С) до крайних значений рабочих температур (от 10 до 35С), не превышает предела допускаемой основной погрешности на каждые 10С изменения температуры.
Исходя из вышесказанного получим:
т = осн * 1 = осн
т = 1,149 %
Определим погрешность из-за несоответствия свойств обьекта и прибора по формуле
Учитывая, что при данном диапазоне входное сопротивление составляет 1 МОм получим, что
Поправка для этой систематической погрешности
= 0,405
Исправленное значение показаний вольтметра
Uv = 38,5 + 0,405 = 38, 905 В
Приближённо погрешность определения поправки равна погрешности определения Rнг . Так как значения I, Rнг, являются маленькими, то погрешность определения поправки является величиной второго порядка малости и ею можно пренебречь.
И только теперь, выбрав доверительную вероятность Р = 0,95; к = 1,1 и учитывая
Получим, что
Условие (Р) доп выполняется ( 1,896 < 2).
Абсолютная форма представления погрешности
(Р) = 1,899 * 38,905 *10-2 = 0,739; Р = 0,95
Результат измерения напряжения с помощью выбранного вольтметра В7-22 может быть представлен так:
цифровой вольтметр напряжение погрешность
U = 38,5 0,739 В; Р = 0,95; ТРЕУГ.
Для рассматриваемого диапазона измерения (5-50 В) выбранного вольтметра на рис. 2.1 и рис. 2.2 представлены графики изменения пределов основной погрешности прибора и результирующей погрешности измерения (для заданных условий) соответственно при относительной (рис. 2.1) и абсолютной форме (рис. 2.2) представления погрешностей
Рис 2.1 Рис 2.2
Из анализа графиков следует, что измеряемое значение Ux попадает во вторую половину диапазона. Поэтому данный случай использования вольтметра Щ4313 следует отнести к рекомендуемым.
Размещено на www.allbest.ru
...Подобные документы
Структурная схема цифрового вольтметра, расчет основных параметров. Хараткеристика входного устройства для усиления напряжения, электронного переключателя, компаратора и интегратора. Схема индикации и временного селектора. Расчет погрешности вольтметра.
курсовая работа [511,5 K], добавлен 06.05.2011Проектирование функциональной и принципиальной схем цифрового вольтметра. Выбор устройства управления (микроконтроллера), источника и инвертора напряжения, индикаторов. Функции и структура управляющей программы, ее алгоритм и глобальные переменные.
курсовая работа [84,8 K], добавлен 14.03.2014Проектирование измерительных приборов. Параметры цифрового вольтметра. Принцип время-импульсного преобразования. Области применения микроконтроллеров. Алгоритм приложения для цифрового милливольтметра постоянного тока. Сборка элементов на печатной плате.
дипломная работа [891,7 K], добавлен 17.06.2013Принципы измерения напряжения посредством аналоговых электронных вольтметров. Описание структурной схемы цифрового вольтметра постоянного тока. Понятие об амплитудном значении напряжения. Особенности использования амплитудных детекторов в вольтметрах.
контрольная работа [404,7 K], добавлен 08.07.2014Структурная схема вольтметра, расчёт его основных параметров. Схемотехника основных узлов. Функционирование генератора счётных и управляющих импульсов, электронного переключателя. Блок питания. Схема электрическая принципиальная цифрового вольтметра.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.01.2015Расчёт сопротивления шунта и дополнительного резистора для изготовления амперметра и вольтметра. Схема, позволяющая с меньшей погрешностью выполнить измерения. Расчёт относительной и абсолютной погрешности косвенного измерения, меры по её уменьшению.
контрольная работа [93,2 K], добавлен 07.06.2014Структурная схема и принцип работы средства измерений прямого и уравновешивающего преобразования. Назначение и сферы применения время-импульсного цифрового вольтметра. Нахождение результата и погрешности косвенного измерения частоты по данным измерения.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 17.01.2010Структурная схема вольтметра. Расчет основных параметров. Схемотехника узлов цифрового вольтметра. Генератор тактовых импульсов. Схема устройства формирования импульсов. Цифро-аналоговый преобразователь, устройство сравнения. Схема счета и индикации.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.06.2012Методы измерения тока и напряжения. Проектирование цифрового измерителя мощности постоянного тока. Выбор элементной базы устройства согласно схеме электрической принципиальной, способа установки элементов. Расчет экономической эффективности устройства.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.07.2011Вимірювання напруги. Принцип роботи цифрового вольтметру. Структурна схема цифрового вольтметра. Основні параметри цифрового вольтметра. Схема ЦВ з час-імпульс перетворенням та часові діаграми напруг. Метод час-імпульсного перетворення.
контрольная работа [84,9 K], добавлен 26.01.2007Анализ измерительных устройств для измерения электрического тока, напряжения и сопротивления. Расчёт параметров четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока. Оценивание характеристик погрешности и вычисление неопределенности измерений.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 19.06.2012Назначение электронного вольтметра, принцип его действия, технические характеристики, конструкция и структурная схема. Разработка схемы поверки вольтметра, составляющие погрешностей. Обработка результатов измерений. Безопасности при работе с прибором.
курсовая работа [386,4 K], добавлен 10.06.2013Расчет структурной схемы для измерения постоянного напряжения. Микросхема MAX232. Матричная клавиатура. Расчет делителя напряжения. Преобразователь импеданса. Расчет аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора с индикацией, суммарной погрешности.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.04.2014Понятие и назначение цифрового вольтметра, его принципиальная и электрическая схема, основные части и их взаимодействие, принцип работы. Функции генератора шумовых сигналов. Схема и погрешности электронно-счетных частотомеров в режиме измерения частоты.
контрольная работа [93,9 K], добавлен 01.05.2010Общая характеристика цифровых схем, их преимущества по сравнению с аналоговыми. Проектирование цифрового измерительного прибор с функциями индукционного расходомера и вольтметра постоянного напряжения, разработка его функциональной и структурной схемы.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 13.02.2013Принципы действия приборов для измерения электрического тока, напряжения и сопротивления; расчет параметров многопредельного амперметра магнитоэлектрической системы и четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока; метрологические характеристики.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.06.2012Разработка электронного вольтметра переменного тока действующих значений, обеспечивающий измерение напряжения в заданном диапазоне. Выбор и обоснование схемы прибора. Расчет элементов и узлов прибора. Расчет усилителя. Описание спроектированного прибора.
курсовая работа [857,4 K], добавлен 27.02.2009Реферативный обзор цифровых вольтметров. Структурно-функциональная схема прибора. Анализ источников погрешностей. Определение номенклатуры метрологических характеристик, подлежащих поверке. Выбор и обоснование числовых значений поверяемых точек.
курсовая работа [725,2 K], добавлен 06.04.2015Схема, технические параметры и принцип работы шестиканального цифрового вольтметра. Прототипы схем измерения и отображения информации, подключения клавиатуры, сбора и накопления данных. Обработка аналоговых сигналов в микроконтроллере, его инициализация.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 12.03.2013Измерение постоянного тока, расчет сопротивления шунта, определение погрешности измерения. Теоретические сведения. Параметры магнитоэлектрического прибора. Конcтруирование магнитоэлектрического прибора. Проверка миллиамперметра.
лабораторная работа [9,0 K], добавлен 10.06.2007
