4.3. Отчет по экспериментам п. 3.2 «Чувствительность неоптимальной мостовой схемы».
Отчет по этой части работы совпадает с отчетом по п. 4.2, но с использованием экспериментальных и расчетных данных для неоптимальной мостовой измерительной схемы (см. табл. 2, п. 3.2 и п. 4.2).
4.4. Отчет по экспериментам п. 3.3.1 «схема с одним датчиком».
Отчет по экспериментам п. 3.3.1 лабораторной работы должен содержать:
- таблицу со значениями величин a, ΔR, R1+а•ΔR, U0, U0p (см. табл. 5);
- графики зависимостей U0=f(a•ΔR) и U0p=φ(a•ΔR);
- выводы по результатам экспериментов и расчетов.
Значение расчетного выходного напряжения мостовой схемы U0p определяется по приближенной формуле (9), приведенной ниже и правомерной для одного датчика в первом плече моста.
(9)
где U – напряжение питания;
A=(R1+R2)(R3+R4);
B=R3+R4;
R1,R2,R3,R4 - начальные (исходные) сопротивления плеч мостовой измерительной схемы (см. табл. 2);
a•ΔR - приращение сопротивления датчика.
4.5. Отчет по экспериментам п. 3.3.2 «Схема с двумя датчиками».
Отчет по экспериментам п.3.3.2 лабораторной работы должен содержать:
- таблицу со
значениями величин а,
,
,
,
,
(см.
табл. 6);
- графики зависимостей
и
;
- выводы по результатам экспериментов и расчетов.
Значение расчетного выходного напряжения определяется по приближенной формуле (10), приведенной ниже и правомерной для двух датчиков, включенных в первое и второе плечи мостовой схемы.
(10)
где - приращения сопротивлений датчиков по абсолютной величине;
- определены выше.
4.6. Отчет по экспериментам п. 3.3.3 «Схема с тремя датчиками».
Отчет по экспериментам п. 3.3.3 лабораторной работы должен содержать:
- таблицу со
значениями величин а,
,
,
,
,
,
;
-графики зависимостей и ;
- выводы по результатам экспериментов и расчетов.
Значение расчетного выходного напряжения определяется по приближенной формуле (11), приведенной ниже и правомерной для трех датчиков, включенных в первое, второе и третье плечи мостовой схемы.
(11)
где
- определено выше;
- определены выше.
4.7. Отчет по экспериментам п. 3.3.4 «Схема с четырьмя датчиками».
Отчет по экспериментам п. 3.3.4 лабораторной работы должен содержать:
- таблицу со
значениями величин а,
,
,
,
,
,
,
(см. табл. 8);
-графики зависимостей
и
;
- выводы по результатам экспериментов и расчетов.
Значение расчетного выходного напряжения определяется по приближенной формуле (12), приведенной ниже и правомерной для четырех датчиков, включенных в первое, второе, третье и четвертое плечи мостовой схемы.
(12)
где - определено выше;
- определены выше.
4.8. Оценка инструментальной погрешности.
Относительная инструментальная погрешность исследуемой мостовой измерительной схемы оценивается по формуле (13), приведенной ниже и правомерной для схемы с четырьмя датчиками.
(13)
где
- относительная инструментальная
погрешность мостовой схемы;
k – коэффициент,
зависящий от принятой доверительной
вероятности P и числа слагаемых под
корнем (при Р = 0,95 и
k = 1.1);
- относительные
погрешности магазинов сопротивлений,
образующих, соответственно, 1-е, 2-е, 3-е
и 4-е плечи мостовой схемы;
- относительная
инструментальная погрешность измерения
напряжения питания;
- относительная
инструментальная погрешность измерения
выходного напряжения.
Инструментальные погрешности средств измерений определяются их классами точности, которые наносятся на шкалы или корпуса средств измерений, или же определяются их паспортными данными, которые вносятся в соответствующую техническую документацию.
Класс точности может быть задан в виде относительной погрешности или в виде приведенной погрешности. Если класс точности задан в виде относительной погрешности, то его значение сразу заносится в формулу (13). Если же класс точности задан в виде приведенной погрешности, то перед внесением в формулу (13) требуется перерасчет для оценки относительной погрешности по соотношению (14). Отметим, что класс точности магазинов сопротивлений часто задается в виде приведенной погрешности.
,
(14)
где
- относительная погрешность магазина
сопротивлений;
- приведенная
погрешность магазина сопротивлений;
- сумма верхних
пределов использованных декад магазина
сопротивлений;
- установленное
значение сопротивления на магазине.
Погрешности измерения напряжения питания U и выходного напряжения определяются точностными характеристиками используемых приборов. Паспортные данные этих приборов приведены в приложении к методическим указаниям по лабораторной работе.
По относительной
инструментальной погрешности
находится абсолютная инструментальная
погрешность мостовой измерительной
схемы
(см. соотношение (15)).
,
(15)
где
- значение выходного напряжения мостовой
схемы;
- определены выше.
Найденные погрешности и результаты измерения необходимо округлить по принятым в метрологии правилам. После округления записывается значение полученного результата измерения с учетом погрешности для принятой доверительной вероятности P (в лабораторной работе принято P = 0,95).
Дополнительные сведения по методам оценки погрешности приведены в п. 3.1 методический указаний.