Измерение тестером (омметром) сопротивления постоянному току

Неизвестное сопротивление подключают к входу омметра. Изменяя положение множителя xl, ..., х1000, подбирают такое значение, при котором положение указателя будет наиболее близко к середине шкалы. С учетом выбранного множителя снимаются показания R омметра. Результат измерений записывают в виде R_х = R ± ΔR , где ΔR определяют по классу точности. При этом сначала определяется максимальная погрешность омметра, выраженная в делениях равномерной шкалы: Δa_mах = Ka_N /100, где К - класс точности омметра, а затем либо визуально погрешности ± Δa_мах переносятся на шкалу омметра в окрестности показаний прибора и определяются погрешности ± ΔR, либо по указанной выше методике оценивается погрешность по формуле ΔR = Δa_max /S *(R), где R -показание омметра.

Измерение сопротивления способом амперметра и вольтметра.Схемы измерения сопротивления с помощью амперметра и вольтметра приведены на рис. 4.2.

Рис. 4.2

Для схемы на рис. 4.2, а неизвестное сопротивление определяется по формуле

R_x = U/I_X= U/(I - I_V)=U/(I - U/R_V),

где U, I - показания вольтметра и амперметра; 1_Х - ток, протекающий через неизвестное сопротивление; 1у - ток, протекающий через вольтметр; R_V -сопротивление вольтметра.

Относительная погрешность измерения R_x вычисляется по формуле

где δ_U, δ_U - предельные относительные погрешности измерения напряжения и тока, определяемые классами точности и показаниями приборов (см. (В.1)).

Для схемы, представленной на рис. 4.2, б, применяют следующие формулы:

R_x=U/l-R_A,

где R_a - сопротивление амперметра.

Формулы для δR_X приведены в предположении, что погрешности определения R_V и R_A пренебрежимо малы.

Из приведенных формул видно, что для уменьшения погрешностей измерений схему, представленную на рис. 4.2, а, следует применять для измерения относительно малых сопротивлений, а схему, представленную на рис. 4.2, б, - для измерения относительно больших сопротивлений.

Если R_x < R_V /10 для схемы на рис. 4.2, а или R_x > 10 R_A для схемы на рис. 4.2, б, то с достаточной для практики точностью (погрешность определения δR_X не превысит 10 %) можно использовать упрощенные соотношения R_X=U/I, δR_X=δ_U+δ₁.

Во всех случаях для уменьшения δ_U и δ₁ следует выбирать такие пределы измерений приборов и устанавливать такое напряжение питания, при которых отклонения указателей приборов были бы максимально возможными.

Результаты измерений необходимо записывать в виде

R = R_x ± ΔR_x ,

Измерения универсальныммостом. Измерения сопротивления постоянному току, емкости и тангенса угла потерь конденсаторов, индуктивности и добротности катушек проводят в соответствии с прилагаемой инструкцией; в ней же приводятся формулы для оценки погрешностей измерений.

Работа 5 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЯХ

Цель работы - ознакомление с методами обработки результатов наблюдений при прямых и косвенных измерениях; оценка результата измерений и его погрешности.

Задание

1. Измерить несколько раз постоянное напряжение заданного источника, используя прямой метод. Обработать полученные данные и результат измерения напряжения записать в виде

2. Измерить сопротивление резистора, используя косвенный метод.
Произвести многократные измерения аргументов. Получить оценку случайной
составляющей погрешности измерения. Результат измерения сопротивления
резистора записать в виде

3. Для иллюстрации достоинств многократных измерений каждый
эксперимент по указанию преподавателя может быть проведен дважды: при
небольшом числе измерений (5-7) и числе измерений порядка 20-25. Число
измерений и количество экспериментов задаются преподавателем.

б) найти остаточные погрешности

в) найти оценку дисперсии шума

г) найти оценку дисперсии погрешности результата измерения