УТС 5 семестр / 8лаба (с данными)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №8

по дисциплине «Метрология»

Тема: Измерение параметров электрических цепей

Студенты гр. 8391		Перевертайло Д.А.
		Орещенко Н.В.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Варшавский И.Е.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы.

Изучение средств и методов измерения параметров электрических

цепей; оценка результатов и погрешностей измерений.

Задание.

1. Ознакомиться со средствами измерений параметров электрических цепей в лабораторной работе и соответствующими инструкциями пользователей. Получить у преподавателя конкретное задание по используемым средствам измерений и объектам измерений.

2. Измерить и оценить погрешности результатов измерений сопротивления резисторов, встроенных в лабораторный модуль, следующими приборами:

- измерителем импеданса («измерителем иммитанса»),

- универсальным электронным вольтметром в режиме измерения сопротивления,

- универсальным цифровом вольтметром в режиме измерения сопротивления,

Погрешности результатов измерений оценить непосредственно при выполнении работы по имеющимся в лаборатории метрологическим характеристикам используемых средств измерений. Провести сравнительный анализ полученных результатов.

3. Измерить емкость С и тангенс угла потерь tg конденсатора, индуктивность L и добротность Q катушки измерителем импеданса по параллельной и последовательной схемам замещения; оценить погрешности результатов измерений.

Экспериментальные результаты.

Измерения сопротивления

С помощью измерителя иммитанса R, Ом: 14.6411

С помощью электронного СИ R, Ом: 15.04

С помощью цифрового СИ R, Ом: 15

Класс точности электронного СИ: 4

Длина шкалы L_шк, дел: 20

Измерения ёмкости

Емкость конденсатора С, мкФ: 11.3551

Тангенс угла потерь: 0.0002

Измерения индуктивности

Индуктивность катушки L, мкГн: 7.873

Добротность катушки L: 0.3

Обработка результатов эксперимента.

1. Измерим и оценим погрешности результатов измерений сопротивления резисторов:

Измеритель импеданса R = 14,6411 Ом

Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:

Рис. 1. Описание прибора.

Пример расчёта для R₁ Ом

R = 14,64 ± 0,03 Ом

Цифровой вольтметр

R = 15 Ом

Оценку погрешностей проведем по формуле, указанной в описании прибора для нашего диапазона:

Пример расчёта для R₁

Ом

R = 15,00 ± 0,13 Ом

Универсальный вольтметр

R = 15,04 Ом

Класс точности прибора = 4

L_шк = 20, L_x1 = 15

Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:

Рис. 2. Описание прибора.

Рассчитаем для R₁

Ом

R = 15,0 ± 0,8 Ом

Определение емкости С, тангенса угла потерь tgδ конденсатора, индуктивности L, добротности Q катушки измерителем импеданса

1. Оценим погрешности результатов измерений C и tgδ

C = 10,4162 мкФ; tgδ = 0,0002

Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:

Рис. 3. Описание прибора

Пример расчёта для C₁ и его tgδ

C = 10,42 ± мкФ

tgδ = 0,0002 ± 0,009

Результат:

С = 10,41 ± 0,03 мкФ

tgδ = 0,0002 ± 0,009

2. Оценим погрешности результатов измерений L и Q

L = 7,873 мкГн; Q = 0,3

Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:

Рис. 4. Описание прибора

Пример расчёта для L и его Q

L = 7,87 ± 1,33 мкГн

Q = 0,30 ± 0,03

Результат:

L = 7,87 ± 1,33 мкГн

Q = 0,30 ± 0,03

Выводы.

В результате выполнения данной лабораторной работы можно сделать вывод о том, что наименьшую погрешность имеет измеритель иммитанса. Также достаточно небольшую погрешность имеет цифровой вольтметр, однако универсальный вольтметр обладает гораздо большей погрешностью, чем вышеприведенные средства измерения. Более подробные характеристики приведены в табл. 1. Цифровые приборы обладают относительно большой точностью и более удобны в использовании, чем аналоговые.

	Таблица 1
Устройство измерения	R , Ом
Измеритель Иммитанса	14,64 ± 0,03 Ом
Цифровой Вольтметр	15,00 ± 0,13 Ом
Универсальный Вольтметр	15,0 ± 0,8 Ом

В Таблице 2 и в Таблице 3 приведены результаты определения емкости С, тангенса угла потерь tgδ конденсатора, индуктивности L, добротности Q катушки измерителем иммитанса.

	Таблица 2
C, мкФ	tgδ
10,41 ± 0,03	0,0002 ± 0,009
	Таблица 3
Г, мкГн	tgδ
7,87 ± 1,33	0,30 ± 0,03