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:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru Ом.

2) Сопротивление шунта определяется по формуле:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ,

где n – коэффициент шунтирования, равный

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru

где Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - показание цифрового амперметра А; Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - предельно допустимое значение тока миллиамперметра, А.

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru . Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru Ом.

3) Абсолютная погрешность измерения исследуемым прибором, А:

· без шунта: Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru мА.

· с шунтом: Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru мА.

4) Приведенная погрешность миллиамперметра:

· без шунта: Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru %.

· с шунтом: Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru %

Результаты вычислений сведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3 – Результаты вычислений. Опыт 1

Измерение Абсолютная погрешность ∆, мА Приведенная погрешность, % Относительная погрешность, вносимая шунтом Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru , %  
 
Без шунта -0,3 -2 0,27  
С шунтом -1,4 -0,47  

Вывод

При расширении предела измерения амперметра относительная погрешность, вносимая шунтом, составила Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

Опыт 2. Применение добавочного сопротивления для увеличения предела измерения вольтметра

Схема измерения с добавочным сопротивлением изображена на рис. 4.3.

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru

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:

  1. По результатам измерений опыта 1 и заданному пределу измерения напряжения рассчитайте значение добавочного сопротивления.
  2. Включить приборы.
  3. Установить режим измерения постоянного напряжения на вольтметре.
  4. Установить переключатель коммутирующего устройства в положение, соответствующее рассчитанному значению сопротивления. На магазине сопротивлений установить значение добавочного сопротивления.
  5. 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 Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

1) Добавочное сопротивление рассчитываем по формуле, Ом:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ,

где Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ; Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - измеряемое напряжение, В; Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - напряжение, необходимое иметь в измерительном механизме, В.

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

2) Измеряемое напряжение, В:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ,

где Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - показание исследуемого амперметра, А.

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

3) Абсолютная погрешность измерения, В:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ,

где Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - показание цифрового вольтметра, В.

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

4) Относительная погрешность измерения, %:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

5) Относительная погрешность, вносимая добавочным сопротивлением, %:

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru ,

где Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - относительная погрешность измерения с добавочным сопротивлением, %; Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru - относительная погрешность измерения без добавочного сопротивления (см. опыт 1).

Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

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 Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru , %  
 
0,02 0,7 -1,3  

Вывод:При расширении предела измерения, относительная погрешность, вносимая добавочным сопротивлением, составила Обработка результатов измерений (Опыт 1) - student2.ru .

Наши рекомендации