2.2 Измерение силы постоянного электрического тока цифровым мультиметром

Порядок работы и схема эксперимента при измерении цифровым мультиметром такие же, как в п. 2.1.

Для оценки инструментальной составляющей погрешности цифровых приборов (например, для Щ300) используется формула для пределов допускаемой основной относительной погрешности вида

, %,

где ‑ предел измерений;

‑ показание прибора;

либо для пределов допускаемой основной абсолютной погрешности (для мультиметра Yokogawa 7555):

где ‑ показание прибора;

ЕМР – единица младшего разряда.

Например, при измерении силы тока мультиметром Yokogawa 7555 на пределе измерений 19,9999 мА значение ЕМР будет равно 0,0001 мА=110^-4 мА, n = 0,06, m = 20.

Тогда при X= 15,0000 мА:

По нормируемым пределам погрешностей рассчитывают в первом случае абсолютную погрешность , а во втором случае – относительную погрешность :

Значения напряжения на зажимах U_А (для прибора Щ300) или сопротивления R_A (для прибора Yokogawa 7555) указаны в Приложениях 5 и 6.

2.3 Измерение напряжения на участке электрической цепи

С хема объекта измерения приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Схема соединений при измерении напряжения

Задача заключается в измерении падения напряжения U_x на участке электрической цепи (резисторе) с сопротивлением R₂.

2.3.1 Измерение падения напряжения методом непосредственной оценки

На рисунке 4 показана схема соединений и эквивалентная схема эксперимента при использовании аналогового комбинированного прибора в режиме измерения напряжения.

Рисунок 4

На рисунке 4 через R_V обозначено внутреннее сопротивление вольтметра.

Выставите по заданному значению напряжения на источнике U=15 В и рассчитайте ожидаемое значение падения напряжения U_х на сопротивлении R₂:

Установите на аналоговом приборе предел ближайший к , но больший по значению: .

Соберите схему эксперимента, соблюдая полярность.

Включите источник напряжения U и произведите отсчёт α показаний прибора в делениях. Определите цену деления (см. выше) и переведите отсчёт в показание прибора, выраженное в единицах измеряемой величины:

Рассчитайте по классу точности пределы допускаемой основной абсолютной погрешности:

Определите значение абсолютной погрешности согласования «объект-вольтметр» (см. Приложение 1):

где

R_V – внутреннее сопротивление вольтметра.

Внутреннее сопротивление комбинированного прибора определяется по паспортным данным прибора (см. Приложение 3) или по данным, приведённым на его задней панели:

где – максимальный ток через вольтметр (ток полного отклонения), соответствующий используемому пределу измерений (от 50 мкА до 1,53 мА, в зависимости от типа прибора).

Сравните и и при необходимости введите поправку , равную погрешности согласования, взятой с обратным знаком:

Запишите результат измерения в виде:

,

или в виде интервала:

,

где ‑ нижняя и верхняя граница интервала, в пределах которого с вероятностью, равной 1 находится действительное значение измеряемого напряжения; ; .

Запишите результат измерения, пользуясь стандартной формой.