Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И. Ленина «ЛЭТИ»

Кафедра ИИСТ

Лабораторная работа №1

“Определение основной погрешности цифрового вольтметра”

Преподаватель: Поливанов В.В.

Санкт-Петербург.

2014.

Лабораторная работа №1

“Определение основной погрешности цифрового вольтметра”

Цель работы

1. Изучить способы экспериментального определения метрологических характеристик цифрового вольтметра.

2. Экспериментально определить метрологические характеристики цифрового вольтметра.

Задание на работу

Экспериментально определить метрологические характеристики цифрового вольтметра:

1. Среднеквадратическое отклонение случайной погрешности

2. Предельные значения погрешности

3. Статическую характеристику преобразования

4. Погрешность квантования

3 Аддитивную и мультипликативные составляющие систематической погрешности

5. Инструментальную погрешность и ее составляющие

1) Определим значение единицы младшего разряда ЦВ (кванта по уровню) для выбранного диапазона измерения.

q= Uм/10ⁿ, где Uм – предел измерения, n – число разрядов ЦВ

Uм=10 В

n=10^-4

q=0.001 В

2) Определение среднеквадратического значения случайной погрешности и систематической погрешности.

№	Uо , В	, В	Ux, В	Ū, В	ΔUсист, В	ΔUмин, В	ΔUмакс, В
1	0	0,028	-0,05	-0,0466	-0,05	-0,090	0,000
2	2,123	0,0282	2,11	2,087	-0,04	-0,083	0,007
3	4,234	0,0274	4,25	4,203	-0,03	-0,074	0,016
4	6,642	0,0273	6,61	6,620	-0,022	-0,072	0,028
5	8,444	0,0286	8,43	8,430	-0,014	-0,064	0,036
6	9,858	0,0277	9,84	9,847	-0,011	-0,058	0,042

График зависимости СКО случайной погрешности от значения измеряемого напряжения Uо :

δ

Uo,B

График зависимости систематической погрешности ΔUсист = Ū – Uо от значения измеряемого напряжения Uо:

Uo,B

ΔU

3) По графику определить аддитивную и мультипликативную составляющие систематической погрешности.

Uсист= a + b U a - аддитивная и bU - мультипликативная составляющая погрешности.

Uсист= 0,004 - 0,048U

a=0,004; b= -0,05

Аддитивная – 0.004; Мультипликативная – -0.05

4) Определение погрешности квантования вольтметра.

№	UXI, В	UOI, В	∆UK, В
1	0,001	0,005	0,001
2	2,02	2,015	-0,103
3	4,03	4,025	-0,204
4	6,04	6,035	-0,602
5	8,05	8,045	-0,394
6	9,05	9,045	-0,808

Графики статической характеристики вольтметра Uxi = F(Uо):

Uх,B

Uo,B

График погрешности квантования Uк(Uо) = F(Uо) – Uо от измеряемого напряжения Uо:

Uo,B

Uк,B

Предельное значение погрешности квантования: 0.005

5) Определение инструментальной погрешности вольтметра (случайная погрешность мала с=0).

№	Ux, В	Uо, В	∆Uи, В
1	0,096	1,004	-0,044
2	1,96	2,007	-0,048
3	3,95	4,005	-0,055
4	5,94	6,002	-0,062
5	7,94	8,009	-0,069
6	9,92	9,996	-0,077

График зависимости инструментальной погрешности вольтметра ΔUи = F(Uо) от измеряемого напряжения Uо.

Uв,B

Uo,B

По графику определим аддитивную и мультипликативную составляющие инструментальной погрешности

ΔUи = - 0,003 - 0,04U

Аддитивная - a= - 0,003

Мультипликативная - b= -0,04

Экспериментально определили метрологические характиристики цифрового вольтметра:

1) Значение кванта q= 0,001

2) Аддитивная и мультипликативная составляющие систематической погрешности:

Аддитивная – 0.004; мультипликативная – -0.048

3) Предельное значение погрешности квантования: 0.005

4) Аддитивная и мультипликативная составляющие инструментальной погрешности:

Аддитивная – -0.003; мультипликативная – -0.04