
- •Прямые и косвенные измерения
- •2 Порядок выполнения работы и методические указания
- •2.1 Подготовка к работе
- •2.2 Измерение силы постоянного электрического тока методом непосредственной оценки.
- •2.2 Измерение силы постоянного электрического тока цифровым мультиметром
- •2.3 Измерение напряжения на участке электрической цепи
- •2.3.1 Измерение падения напряжения методом непосредственной оценки
- •2.3.2 Измерение падения напряжения дифференциальным методом
- •3 Тест к лабораторной работе
- •Лабораторная работа л-02-2 Косвенные измерения Программа и методические указания
- •Общие сведения
- •2 Подготовка к работе
- •3 Порядок выполнения работы и методические указания
- •4 Тест к лабораторной работе
- •Литература
- •Характеристики компонентов модулей
- •Характеристики аналоговых комбинированных приборов при измерениях на постоянном токе
- •Характеристики калибратора п327
- •Основные метрологические характеристики мультиметра модели Yokogawa 7555
- •Характеристики аналоговых комбинированных приборов при измерениях в цепях переменного тока
- •Характеристики аналогового электронного вольтметра gvt-417b
- •Вывод формулы для определения эквивалентной емкости Cэ (к п. 3.3 лабораторной работы л-02-2)
4 Тест к лабораторной работе
1 Формула для оценки предела абсолютной погрешности результата косвенного измерения имеет следующий вид: __________________________________
2 Формула для оценки предела относительной погрешности результата косвенного измерения имеет следующий вид: ______________________________
3 Исправленный результат косвенного измерения при учете погрешности согласования определяется: __________________________________________
4 Среднеквадратическое отклонение результата косвенного измерения при доверительной вероятности 0,95 рассчитывают по формуле _______________
5 Схема для измерения силы тока косвенным методом по падению напряжения на эталонном сопротивлении имеет вид ___________________________________________________________________
6 При оценке погрешности косвенного измерения силы тока в электрической цепи учитываются следующие составляющие погрешности измерения:
____________________________________________________________________
7 Косвенное измерение мощности, потребляемой от источника при использовании метода «амперметра-вольтметра» осуществляют по одному из двух вариантов схем включения приборов.
Первый вариант используется в случае, когда _______________________
Второй вариант используется в случае, когда ________________________
8 При оценке погрешности косвенного измерения мощности учитываются следующие составляющие погрешности: ________________________________
9 Исправленные значения силы тока и мощности при учете внутренних сопротивлений приборов находят путем __________________________________
10 Предел относительной погрешности результата косвенного измерения мощности подсчитывается по формуле ______________________________
11 Схема для косвенного измерения емкости конденсатора методом «амперметра-вольтметра» имеет вид: ______________________________________
12 Пределы абсолютной и относительной погрешностей результата косвенного измерения емкости конденсатора рассчитываются по формулам: ____
13 Схема для косвенного измерения коэффициента деления делителя напряжения имеет следующий вид: _______________________________________
14 Формулы для абсолютной и относительной погрешности согласования при измерении коэффициента деления делителя выводятся следующим образом: ________________________________________________________________
Литература
1 Атамалян, Э. Г. Приборы и методы измерения электрических величин : учеб. пособие для втузов. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М. : Дрофа, 2005.
2 Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника : учебное пособие / К. К. Ким, Г. Н. Анисимов, В. Ю. Барбарович, Б. Я. Литвинов. – СПб. : Питер, 2006.
3 МИ 2083-90 ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей.
Приложение 1
Вывод формул для оценивания погрешностей согласования при измерениях в цепях постоянного тока
1 Измерение силы тока в цепи, состоящей из источника напряжения и нагрузки (рисунок П.1)
Для измерения силы тока в цепи амперметр включают в разрыв цепи (рисунок П.1, б). Действительное значение тока Ix определяется по закону Ома (рисунок П.1, а):
Показания
амперметра будут соответствовать току
в цепи, изображенной на рисунке П.1, б:
Абсолютная погрешность согласования
Выразив
через
,
получим:
где
‑ выходное сопротивление цепи
относительно входных зажимов амперметра.
Погрешность согласования в относительной форме:
Поправка на погрешность согласования равна абсолютной погрешности, взятой с противоположным знаком:
Исправленное значение результата измерения силы тока:
.
2 Измерение напряжения источника постоянного тока (рисунок П.2)
Н
а
рисунке П.2 приведена схема для измерения
напряжения U
источника с внутренним сопротивлением
Ri
вольтметром с входным сопротивлением
RV.
Напряжение на зажимах вольтметра
Действительное значение абсолютной погрешности согласования определяется следующим выражением:
Действительное значение относительной погрешности:
Так как неизвестно, выразим через :
Исправленное значение результата измерения напряжения:
.
3 Измерение падения напряжения на участке цепи вольтметром с конечным входным сопротивлением (рисунок П.3)
Если пренебречь
внутренним сопротивлением источника
напряжения, то падение напряжения
на участке цепи с сопротивлением
до подключения вольтметра определяется
по формуле:
При подключении
вольтметра к цепи напряжение
на его зажимах (рисунок П.3) определяется
из выражения:
где
– сопротивление относительно входных
зажимов вольтметра. С учетом
Абсолютная погрешность согласования
Выразим погрешность согласования через , для чего умножим числитель и знаменатель на :
или
,
где
‑ выходное сопротивление цепи
относительно входных зажимов вольтметра
Относительная погрешность согласования:
.
Поправка на погрешность согласования равна действительному значению абсолютной погрешности согласования, взятому с противоположным знаком:
Исправленное значение результата измерения напряжения:
.
Приложение 2