Лабораторная работа №3

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра «Метрологии, стандартизации и измерений в инфокоммуникациях»

Лабораторная работа № 3

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ

Выполнил студент

Обама Х.С.

группы БРМ1902

преподаватель

Шестаков В.В.

Цель работы:

1. Получить навыки работы с электронными вольтметрами и освоить подход к их выбору.

2. Овладеть методами измерения напряжения в цепях электронных схем.

3. Научиться оценивать погрешности результата измерения напряжений.

Перечень измерительных приборов:

• стрелочный электронный вольтметр В4-12;

• стрелочный электронный вольтметр В3-57;

• стрелочный электронный вольтметр В3-7;

• стрелочный электронный вольтметр Ф5053;

• электронный цифровой вольтметр В7-38;

• генератор сигналов специальной формы Г6-27;

• измерительный генератор периодической последовательности прямоугольных импульсов Г5-54;

• электронный осциллограф С1-77.

Программа лабораторной работы:

1. Измерение входных сопротивлений конкретных экземпляров вольтметров, используемых в работе.

2. Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителей напряжения.

3. Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.

4. Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения.

5. Поверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методом сличения.

Пункт 1.

Таблица 1

№ п.п.	Тип вольтметра	Показания вольтметра		Сопротивление резистора блока , МОм	Входное сопротивление вольтметра , Мом
					измеренное	из технических характеристик
1	В3-57 Среднеквадратичный	3	1,5	3	3	5
2	В7-38 Средневыпрямленный, циф.	3	1,47	1	0,96	1
3	В3-7 Средневыпрямленный	3	1,4	3	2,625	2
4	В4-12 Пиковый	3	1,51	5	5	1

Выведем формулу и рассчитаем по ней входное сопротивление исследуемого вольтметра.

- входное сопротивление вольтметра;

- сопротивление блока резисторов;

- показание вольтметра в отсутствие ;

- показание при включённом .

Пункт 2.

R₁ = 1 МОм, R₂ = 3,6 МОм

Данные вольтметра		Коэф. передачи делителя напр.				Показания вольтметра на выходе делителя		Напряжение на входе делителя						Относительная погрешность
Тип вольт-метра	RВХ, МОм	без вольт-метра		с вольт-метром		AП1, В	AП2, В	С вольтметром			Без вольтметра			ẟi1		ẟi2
		делитель						UД1, В	UД2, В	U1, В		U2, В
		K1	K2	K1’	K2’
В3-57	5	0,5	0,5	0,83	0,58	3	2,3	3,6	3,9	6		4,6	66,6		17,9
В7-38	1	0,5	0,5	0,5	0,21	3	1,068	6	5,08	6		2,13	0		58

Вывод: при измерении вольтметром при использовании делителей напряжения для более точных показаний рекомендуется использовать низкоомный делитель напряжения.

Используемые формулы:

;

Пункт 3.

№ п.п.	Скважность	Длительность импульса при частоте следования Fс=1кГц, мкс	Показания вольтрметра Aп, В	Доп. погрешность
				По результатам измеренная	По результатам расчёта
1	103	1	1	-50	-0,1
2	10	100	0,9	-55	-10
3	3	333	0,63	-68,5	-33,3

Вывод: при измерении пиковым вольтметром нужно учитыват влияние длительности прямоугольного импульса на измерения.

Пункт 4.

Вид сигнала

Коэф. амплитуды

Коэф. формы

Данные применяемых вольтметров

Показания вольтметра АП,В

Значения параметров напряжения

Исход-ный

На входе детектора

исходный

на входе детектора

тип вольтметра

вход

тип детектора

Град. шкалы

Градуировочный коэффициент, С

формула градуировочной хар-ки

Uм,В

U,В

Uср.в,В

_∏_

В3-57

Закр.

Среднекв.

Среднекв.

1

6

15

6,7

3

В7-38

Закр.

Средневып.

Средневып.

1,11

6,82

17,68

7,9

3,53

В3-7

Закр.

Средневып.

Средневып.

1

6,17

17,37

7,76

3,47

В4-12

Закр.

Пиковый

Пиковый

1

11,2

14

10,8

2,8

Пункт 5.

№, п/п	Показания вольтметров			Погрешности единичных измерений
	поверяемого, В	образцового
		ход вверх, В	ход вниз, В	ход вверх	ход вниз
1	1,5	1,72	1,69	0,22	0,19
2		1,69	1,706	0,19	0,206
3		1,703	1,69	0,203	0,19
4		1,68	1,70	0,18	0,2
5		1,69	1,706	0,19	0,206
6		1,67	1,705	0,17	0,205
7		1,66	1,71	0,16	0,201
8		1,68	1,68	0,18	0,18
9		1,71	1,68	0,21	0,18
10		1,7	1,703	0,2	0,203
11		1,71	1,64	0,21	0,14
12		1,705	1,71	0,205	0,21
13		1,705	1,72	0,205	0,22
14		1,67	1,71	0,17	0,21
15		1,69	1,74	0,19	0,24

N=15

Москва, 2022