Лабораторная работа №1

Измерение параметров сигналов и

цепей цифровым вольтметром

Цель работы: Получить навыки измерения напряжения и сопротивления цифровым вольтметром (ЦВ). Научиться рассчитывать основные и дополнительные погрешности измерений. Исследовать влияние методических погрешностей, а так же погрешности косвенных измерений, на результат измерений.

Домашнее задание

1. Изучите принцип работы цифрового вольтметра. Изобразите структурные схемы ЦВ и омметра.

2. Запишите формулы, требуемые в работе: формулы для расчёта погрешностей напряжения и сопротивления, расчёта косвенных измерений, формулы для преобразователей напряжения различного вида.

Лабораторное задание

1. Включите генератор Г6-34, вольтметр В7-16 и блок питания. За время прогрева (15‑20 мин.) ознакомьтесь с правилами эксплуатации приборов. Запишите температуру окружающей среды.

2. Таблица 1.1.
   	B7-16		Пределы измерения (B7-16)	ЦМ		Пределы измерения (ЦМ)	∆
   	Rх	∆Rx		Rх	∆Rx
   Низкоомный делитель
   R1
   R2
   R1+R2
   Высокоомный делитель
   R1
   R2
   R1+R2

   Измерьте вольтметром В7-16 и мультиметром (ЦМ) соответствующие сопротивления на выданных резистивных делителях и заполните таблицу 1.1.

3. Вычислите ∆ (разность между соответствующими измеренными значениями В7-16 и цифрового мультиметра).

4. Вычислите предельную относительную основную погрешность для значений сопротивления измеренных прибором B7-16 по формуле:

,

где R_k – предел измерения; R_x – измеренное значение.

5. Вычислите основную абсолютную предельную погрешность измерения сопротивления:

.

Рис.1. Схема включения делителя.

Для цифрового мультиметра погрешность составит половину цены деления. Внесите погрешности в таблицу.1.1.

6. Подключая поочередно делители к блоку питания (см. рис.1.), проведите замеры напряжения на выходе блока питания и делителя и заполните таблицу 1.2.

7. Вычислите ∆ (разницу между соответствующими измеренными значениями В7-16 и цифрового мультиметра).

8. Таблица.1.2.
   	B7-16		ЦМ MS8200G		∆
   	Ux	∆Ux	Ux	∆Ux
   Низкоомный делитель
   Uбп
   U1
   Высокоомный делитель
   Uбп
   U1

   Вычислите предельную относительную погрешность измерения напряжения для значений, измеренных прибором B7-16 по формуле:

,

где U_k – предел измерения; U_x – измеренное значение.

9. Вычислите основную абсолютную предельную погрешность значений напряжений:

   .

10. Абсолютная предельная погрешность цифрового мультиметра MS8200G составляет половину цены последнего разряда.

11. Занесите полученные в п.10 погрешности в таблицу.1.2.

12. Используя пакет Mathсad, проведите расчёт коэффициентов деления:

    , ,

13. Рассчитайте погрешности косвенных измерений:

    ,

14. Запишите конечный результат измерения с учетом погрешности.

15. Оцените влияние формы сигнала на показания рассматриваемых приборов при одном и том же амплитудном значении напряжения.

16. Подключите вольтметр к генератору сигналов специальной формы Г6-34. Изменяя форму сигнала, зафиксируйте показания напряжения на вольтметре В7-16 и цифровом мультиметре MS8200G. Заполните таблицу 1.3.

    Таблица 1.3.
    	B7-16	ЦМ	∆

17. Рассчитайте входное сопротивление вольтметра. Для этого подключите высокоомный делитель к блоку питания и проведите замеры напряжения. Затем рассчитайте входное сопротивление.

    , где

18. Сделайте выводы.