Обработка результатов измерений (Опыт 1)
Исходные данные:
Результаты измерений приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1 – Результаты измерения. Опыт 1.
Измерение | Показания | Значение шунта RШ, Ом | ||
Цифровой амперметр, мА | Исследуемый амперметр, мА | Цифровой вольтметр, В | ||
Без шунта | 149,7 | 1,407 | 9,4 | |
С шунтом | 298,6 | - |
Обработка данных
1) Сопротивление исследуемого амперметра, равно:
Ом.
2) Сопротивление шунта определяется по формуле:
,
где n – коэффициент шунтирования, равный
где - показание цифрового амперметра А; - предельно допустимое значение тока миллиамперметра, А.
.
Ом.
3) Абсолютная погрешность измерения исследуемым прибором, А:
· без шунта: мА.
· с шунтом: мА.
4) Приведенная погрешность миллиамперметра:
· без шунта: %.
· с шунтом: %
Результаты вычислений сведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3 – Результаты вычислений. Опыт 1
Измерение | Абсолютная погрешность ∆, мА | Приведенная погрешность, % | Относительная погрешность, вносимая шунтом , % | |
Без шунта | -0,3 | -2 | 0,27 | |
С шунтом | -1,4 | -0,47 |
Вывод
При расширении предела измерения амперметра относительная погрешность, вносимая шунтом, составила .
Опыт 2. Применение добавочного сопротивления для увеличения предела измерения вольтметра
Схема измерения с добавочным сопротивлением изображена на рис. 4.3.
На рис. 4.3 обозначено:
G – универсальный источник питания;
R – переменное сопротивление;
RД – добавочное сопротивление;
V – цифровой вольтметр;
mA – исследуемый амперметр.
Рисунок 4.3 – Схема измерения с добавочным сопротивлением
Порядок выполнения опыта:
- По результатам измерений опыта 1 и заданному пределу измерения напряжения рассчитайте значение добавочного сопротивления.
- Включить приборы.
- Установить режим измерения постоянного напряжения на вольтметре.
- Установить переключатель коммутирующего устройства в положение, соответствующее рассчитанному значению сопротивления. На магазине сопротивлений установить значение добавочного сопротивления.
- Измерить действительное значение напряжения, соответствующее максимальному отклонению указателя исследуемого прибора.
Ток полного отклонения устанавливается изменением напряжения генератора и сопротивления переменного резистора. Выбрать предел измерения цифрового вольтметра и измерить действительное значение напряжения. Результаты измерений записать в табл. 4.4.
Таблица 4.4 – Результаты измерения. Опыт 2
Показания приборов | |
Цифровой вольтметр, В | Исследуемый амперметр, А |
Методические указания к обработке результатов измерений. Опыт 2.
Результаты измерений приведены в табл. 4.5.
Таблица 4.5 – Результаты измерения. Опыт 2
Показания приборов | |
Цифровой вольтметр, В | Исследуемый амперметр, мА |
3,05 |
Решение
В качестве вольтметра используем исследуемый амперметр из опыта 1, с пределом измерения 0,266 В и внутренним сопротивлением .
1) Добавочное сопротивление рассчитываем по формуле, Ом:
,
где ; - измеряемое напряжение, В; - напряжение, необходимое иметь в измерительном механизме, В.
.
.
2) Измеряемое напряжение, В:
,
где - показание исследуемого амперметра, А.
.
3) Абсолютная погрешность измерения, В:
,
где - показание цифрового вольтметра, В.
.
4) Относительная погрешность измерения, %:
.
5) Относительная погрешность, вносимая добавочным сопротивлением, %:
,
где - относительная погрешность измерения с добавочным сопротивлением, %; - относительная погрешность измерения без добавочного сопротивления (см. опыт 1).
.
Результаты вычислений сведены в табл. 4.6.
Таблица 4.6 – Результаты вычислений. Опыт 2
Абсолютная погрешность измерения ∆, В | Относительная погрешность измерения, % | Относительная погрешность, вносимая шунтом , % | |
0,02 | 0,7 | -1,3 |
Вывод:При расширении предела измерения, относительная погрешность, вносимая добавочным сопротивлением, составила .