150566 (580462), страница 2
Текст из файла (страница 2)
,
За похибкою:
-
Д504 – найменша похибка;
-
Т18.
За вживаною потужністю:
-
Т18;
-
Д504.
За ціною
- Д504;
-
Т18;
Для вимірювань застосуємо амперметр Т18 відносна похибка якого забезпечує задану точність, його ціна і вживана потужність не є високими. Що стосується Д504, то він вживає велику потужність навіть для заданого ланцюга.
Характеристики фазометрів наведено в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 - Характеристики фазометрів
| Тип | Номінальний струм (напруга) | Номінальна напруга | Область частот | Клас точності | Діапазон вимірювань | Відносна похибка,
| Абс. похибка
|
| Ф2-1 | (0.5…50) V | (0.5…50) V | 20 Нz…100 kHz | 1 | (0±180)° | 1 | 0.3 |
| Ф2-16 | 1 тV… 100 V | 1 mV… 100 V | 20 Нz…2 МНz | ±(0,2+ +0.004* *φx) | (0±360)° | 0.32 | 0.096 |
Розрахуємо відносну та абсолютну похибку вимірювання за допомогою фазометра Ф2-16:
.
o.
Виберемо фазометр Ф2-16 оскільки він більш точний.
Характеристики частотомірів наведені в таблиці 3.5
Таблиця 3.5 - Характеристики частотомірів
Тип | Діапазон вимірювань | Середня частота, fо | Клас точності, % | Діапазон напруги | Відносна похибка, | Абс. Похибка |
Ф5043 | ±10% від fo | 40x10 | 0.2 | 1...500 V | 0.04 | 0.16 |
Д126 | ±10% от fо | 400 | 1.5 | 127 V | 1.65 | 6.6 |
Ф5034 | 0.1Нz…50МНz | - | ±[10-4 +(f•Tp)-1] | 0.1... 100 V | 0.0026 | 0.0104 |
| Ч3-36 | 0.1Нz… 50МНz | - | ±[10-4 +(f•Tp)-1] | 0.1... 10V | 0.0026 | 0.0104 |
Похибка вимірювання частотоміром Ф5043:
%;
Hz.
Похибка частотоміру Д126 знаходиться з тієї ж формули.
Похибки частотомірів Ф5034 та Ч3-36 знайдемо з виразу:
;
У цій формулі Тр це час рахунку, який обирається із стандартного ряда значень.
s;
Обираємо Тр = 1s як найближче до рекомендованих значень.
;
Hz
За похибкою:
-
Ч3-36;
-
Ф5034;
-
Ф5043;
-
Д126;
За вживаною потужністю:
-
Ч3-36;
-
Ф5034;
-
Ф5043;
-
Д126;
За ціною:
- Д126
-
Ф5043;
-
Ф5034;
-
Ч3-36;
Вибираємо Ф043 оскільки він підходить за вживаною потужністю та похибкою. Крім того він дешевший ніж Ф5034 і Ч3-36;
Характеристики єдиного ватметру такого, що вимірювана частота лежить у його нормованому частотному діапазоні наведено в таблиці 3.6.
Таблиця 3.6 - Характеристики ватметру
| Тип | Номінальна напруга, UH | Номінальний струм IH | Частотний діапазон | Клас точності, % | Відносна похибка,
| Абс. похибка
|
| Д5016 | 30 V | 2.5 A | 45…500… 1000 Нz | 0.2 | 0.36 | 0.14 |
;
W;
Включення приладів для проведення експерименту наведено на рис. 3.1. Прилади не повинні вмикатися у ланцюг одночасово.
Рис. 3.1 - Схема ввімкнення приладів
4. Задача№4
4.1 Умова
Для вимірювання амплітудного Um, середнє квадратичного U та середньо випрямленого Uс.в. значень (відповідно АЗ, СКЗ, СВЗ) напруги u(t) в електричному колі використані електронні вольтметри V1, V2, V3. Форма кривої напруги встановлена за допомогою осцилографу та приведена на рис. 4.1. Характеристики вольтметрів наведено в таблиці 4.1.
Необхідно:
-
розрахувати коефіцієнти амплітуди Ка та форми Кф кривої.
-
показ вольтметра V1 дорівнює 10 V. Знайти значення Um, U, Uс.в. та покази інших двох вольтметрів.
Рис 4.1 - Форма кривої напруги встановлена осцилографом
V1 – ВК7-9; V2 – В3-44; V3 – В3-42.
Таблиця 4.1 - Характеристики електронних вольтметрів
| Тип вольтметра | Частотний діапазон | Діапазон вимірювань | Клас точності | Вимірюємо значення | Вхід вольтметра | Градуювання шкали |
| ВЗ-42 | 20Нz… 10МНz | від 0.1 mV до 300 V | 2.5; 6.0 | СКЗ; НДФ | Закритий | СКЗ; НСФ |
| ВЗ-44 | 0.02...20 kHz | від 0.03 mV до 300 V | 2.5 | СВЗ; НСФ | Відкритий | СКЗ; НСФ |
| ВК7-9 | 20Нz... 700МНz | від 0.3 до 100 V | 4.0 | АЗ | Закритий | СКЗ; НСФ |
4.2 Розв’язання
Аналітичний вираз, що описує криву напруги має наступний вигляд:
Середньоквадратичне значення:
Середньовипрямлене значення:
Середнє значення:
Знаючи параметри вольтметра ВК7-9 та його покази можемо визначити амплітудне значення напруги - Um:
V;
V.
Знаючи Um знаходимо середньоквадратичне, середньовипрямлене та середнє значення напруги:
V;
V.
Визначаємо покази вольтметру V2 – B3-44:
V.
Покази вольтметру V3 – В3-42:
V.
Знаходимо коефіцієнт форми та коефіцієнт амплітуди:
;
;
5. Задача № 5
5.1 Умова
Оцінити результат вимірювань та його похибку і представити їх у встановленій стандартом формі при вимірюванні електричної величини А в реальних умовах. Показ приладу складає К-у частку від верхньої границі діапазону вимірювань.
Параметри вольтметру, який використовується для вимірювань, наведено в таблиці 5.1. Умови вимірювання наведені в таблиці 5.2.
Таблиця 5.1 - Параметри вольтметру
| Назва та тип приладу | Верхня границя діапазону вимірювань | Клас точності | Параметри вимірюваль-ного кола | Кількість поділок шкали | Частотний діапазон, Hz |
| Вольтметр Д5055 | 30 | 0,1 | 500 | 150 | 45…1000…1500 |
Таблиця 5.2 - Умови вимірювання
| Друга цифра шифру | К | Опір кола навантаження, | Температура навколишнього середовища, С | Напруженість зовнішнього магнітного поля, А/m | Кут відхилення шкали приладу від нормального положення,… | Частота величини, що вимірюється Hz |
| 1 | 0,8 | 300 | 30 | 40 | 10 | - |
5.2 Розв’язання
Покази вольтметру:
V.
Загальна похибка вимірювання складається з інструментальної, методичної похибки та похибки оператора. Інструментальна похибка в свою чергу ділиться на основну та додаткові.
Визначаємо основну похибку вимірювання:
%.
Визначаємо додаткові похибки.
Похибка спричинена температурою навколишнього середовища:
%.
Похибка спричинена напруженістю зовнішнього магнітного поля
%.
Похибка спричинена відхиленням приладу від нормального положення:
%.
Визначаємо методичну похибку:
%
У даному випадку методична похибка задовольняє наступному рівнянню:
Робимо висновок, що при записі остаточного результату потрібно враховувати методичну похибку.
Розрахуємо похибку оператора:
%.
Розрахуємо сумарну похибку вимірювання прийнявши довірчий інтервал
:
V.
Врахуємо методичну похибку:
V.
Остаточний результат:
V.
6. Задача № 6
6.1 Умова
При рівномочних вимірюваннях отримано ряд результатів спостережень та встановлена постійна систематична складова похибки с ряду. Невключені залишки систематичних складових похибок припускаються розділеними рівномірно та оцінюються границями с(Рд).
Визначити результат вимірювань та представити його у встановленій стандартом формі, прийнявши довірчу імовірність Рд = 0,95.
Вихідні дані приведені в табл. 6.1.
Таблиця 6.1 - Вихідні дані
| Ряд невиправлених Результатів спостережень | 180 | 164 | 192 | 171 | 183 | 183 | 208 | 180 | 150 | 155 | 184 | 169 | 193 | 182 | |
| Систематична похибка |
|
| |||||||||||||
6.2 Розв’язання
Перевіримо належність вибірки отриманих результатів вимірювання нормальному закону розподілу.














