Основні характеристики та особливості використання приладів

МЕТА РОБОТИ - ознайомитись с цифровими, електронними та аналоговими засобами

вимірювань та їх метрологічними харак­теристиками; методами

вимірювання струму та напруги в колах постійного та змінного

струмів, а також методами прямого і непрямого вимірювань опору

резисторів різними методами та порівняти похибки результатів

вимірювань.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

ЭИП разнообразны по назначению, принципу действия, форме представления показаний и другим классификационным призна­кам. ЭИП, позволяющие измерять две и более разных величин, называют комбинированными, а работающе в цепях постоян­ного и переменного тока –универсальными.

При технических /однократных/ измерениях за результат измерения принимают показания прибора, т.е. значение величины, определяемое по отсчетному устройству, выра­женное в принятых единицах этой величины. Отсчетное устройство аналоговых ЭИП имеет шкалу. Разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы, называ­ют - ц е н о й деления шкалы.

Показания Априбора определяют через цену целения С_А и число делений N,на которые отклонился указатель прибора

А = С_А*N

Отсчетное устройство цифровых ЭИП формирует показания в цифро­вой форме в узаконенных единицах измеряемой величины.

При техническом измерении показание А прибора может отличаться от действительного значения. А_g измеряемой величины. Разность между этими значениями обусловлена погрешностью Δ_осн. прибора:

Δ_осн.=А - А_g

Для оценки возникащей при измерении основной составляющей погрешности Δ_осн. используют метрологическую характеристику - предел допускаемой погрешности.

Для аналоговых ЭИП предел допускаемое погрешности /класс точности/ устанавливается в виде предельных значений приведен­ной γ_пр или относительной δ_пр погрешностей.

Значения абсолютное погрешности Δ_осн определяют, пользуясь выражениями:

или

где А_н - нормирующее значение, определяемое по виду шкалы

Класс точности в форме приведенной погрешности указывается на шкале прибора числом из ряда 0,02;0,05;0,1;0,2;0,5;1,0;1,5;2,5;4,0.

Если класс точности выражен в форме относительной погрешности, то число указывается кружочке.

Предел допускаемой погрешности цифровых приборов устанав­ливается, как правило, в форме относительной погрешности и указывается в паспорте прибора формулой:

или

где с и d - постоянные числа, взятые из указанного выше ряда;

А_max - верхний предел измерения прибора, используемый в данном эксперименте.

Основные характеристики электроизмерительных приборов указывают на лицевой панели /для аналоговых ЭИП/ и в паспорте /для циф­ровых ЭИП/.

Таким образом, имея информацию о классе точности и нормиру­ющем значении /или формулу расчета предела допустимой погреш­ности цифрового прибора/ можно определить предельные значения основной погрешности прибора.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАВДАННЯ

- Составить таблицу их основных метрологических характеристик.

- Собрать на наборном поле УИЛСа-1 электрическую цепь (на рис.1). При сборке цепи предусмотреть возможность підключення амперметра для измерения тока в каждой ветви.

Рис.1. Схема электрической цепи

- Напряжение U подать с источника регулируемого напряжения. Значение напряжения U установить в соответствии с вариантом задания (табл. 1.2.) по показаниям вольтметра блока питания постоянного напряжения. Элементы R1,R2,R3 установить в соответствии с таблицей 1.2.

- Определить основную инструментальную составляющую погрешности прибора и оценить ее влияние при проверке первого закона Кирхгофа.

Таблиця 1.2 - Исходные данные к лабораторному заданию

Варианты
U,V
R1
R2
R3
F, kHz

- Используя комбинированные цифровые приборы, измерить напряжение и токи в цепи.

Результаты измерений свести в табл. 1.3.

Измерить сопротивление резисторов электрической цепи при помощи комбинированного прибора и оценить погрешность определения этих сопротивлений по закону Ома.

4.2.4. Проверить выполнение закона Кирхгофа в эксперименте с учетом предельных значений основной погрешности приборов, т.е.

4.2.5. Заменить источник напряжения постоянного тока на источник напруги синусоидальной формы. Действующее значение напряжения установить равным напряжению источника постоянного тока. Частоту переменного напряжения установить в соответствии с вариантом задания.(табл. 1.2.), використовуючи електронно-променевий осцилограф.

4.2.6. Измерить токи в ветвях и напряжения на элементах схемы. Результаты измерений свести в табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Результаты измерений

Величина	IR1	Ic	IR2	IR3	UR1	UR1	Uc	UR2	UL	UR3
A	V
U, V	-
~
I, mA	-
~

4.8.7. Отметить и разъяснить причину разительных отличий в значениях токов и напряжений в схеме по сравнению с этими же параметрами при питании от источника постоянного тока.

4.2.8. Используя значения напряжений и токов, соответствующих элементам R1 ,R2 ,R3., найти значения сопротивлений этих резисторов по закону Ома.

4.2.9. Измерить прибором сопротивления резисторов R1 ,R2 ,R3.

4.2.10. Приняв значения R1, R2, R3, найденные по закону Ома за действительные, определить погрешность измерения этих сопротивлений. Полученную погрешность сравнить с пределом основной погрешности омметра, найденную по метрологической характеристике прибора.

Результаты по пп. 4.2.8-4.2.10 представить в табл. 1.4.

Таблица 1.4 - Результаты измерений сопротивлений резисторов

	Расчет по закону Ома	Результат измерения	Погрешность измерений	Погрешность по метрологическим характеристикам
R1
R2
R3

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.