Лабы / 0207_Malikov_Schubret_Otchet_Metra_Laboratornaya_rabota_8_1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №8

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Выполнили: Маликов Б.И.

Щубрет С.Л.

Группа № 0207

Преподаватель: Пыко С.М.

Санкт-Петербург

2021

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,

— комбинированным магнитоэлектрическим измерительным прибором (тестером) в режиме измерения сопротивления (режиме омметра).

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 tgδ конденсатора, индуктивность L и добротность Q катушки измерителем импеданса по параллельной и последовательной схемам замещения; оценить погрешности результатов измерений.

СПЕЦИФИКАЦИЯ ПРИМЕНЯЕМЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности		Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
	Измерение на постоянном токе
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135	200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1200 В	Пределы максим. абсолют.погрешности		—	Rвх 10 МОм
		0,001Uизм +1 ед. мл.разр.
	Измерение на переменном токе
	200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В 200Ом…2000КОм 20МОм		0,005 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,01 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,02 Uизм+1 ед. мл.разр. 0,05 Uизм+1 ед. мл.разр. 0,002Rизм+1ед.мл.разряда 0,005Rизм+1ед.мл.разряда	40 Гц…1 кГц 1 … 0 кГц 10…20 кГц 20…40 кГц	Rвх 10 МОм Свх 100 пФ
Измеритель иммитанса Е7-21	0,1мкГ…16КГн 0,1 пФ…20мФ 1мОм…20Мом 1нСм…10См tg δ, добротность: 10-3 …		-	0,1…1КГц	-
Вольтметр универсальный В7-26	10мВ…300В 10Ом…1000МОм		Предел допускаемой основной погрешности ±2,5% длины шкалы	—	Rвх 30 МОм

СХЕМА УСТАНОВКИ

Объекты измерений — резисторы и используемые средства измерений указываются преподавателем. Измерение сопротивлений проводится по методике, представленной в инструкциях пользователя соответствующих приборов.

На рисунке показаны «выпрямленные шкалы» и некоторое положение указателя — стрелки при измерении сопротивления, а также интервалы предельной абсолютной погрешности измерений, в делениях шкалы. Для определения погрешностей в единицах измерения сопротивления — Омах, границы этого интервала переносятся (визуально или с помощью магазина сопротивлений) на неравномерную шкалу измерения R и по этой шкале определяются в общем случае неравные погрешности △R1 и △R2.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Измерение сопротивлений:

1.1 Измеритель иммитанса:

Измеритель иммитанса E7-21
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
114,1	912,2	7968,0

1.1 Вычислим относительную погрешность:

1.2 Вычислим абсолютную погрешность:

[Ом]

[Ом]

[Ом]

Результаты вычислений:

[Ом]

[Ом]

[Ом]

2. Цифровой вольтметр:

Табл. 2

Цифровой вольтметр GDM-8135
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
115,2	922,0	8050,0

2.1 Вычислим абсолютную погрешность:

[Ом]

[Ом]

[Ом]

Результаты вычислений:

[Ом]

[Ом]

[Ом]

3. Электронный вольтметр:

Табл. 3

Электронный вольтметр B7-26
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
119,15	950,20	8015

3.1 Оценка погрешности измерений универсального вольтметра:

По формулам:

, где L_n- число делений равномерной шкалы

∆L = = 0,25

3.2 Значение погрешности:

3.2.1 Для R₁:

R₁=119,15 [Ом]

∆ R₁=2,7 [Ом]

∆ R₂=2,3 [Ом]

Результат измерений:

R₁= [Ом]

3.2.2 Для R₂:

R₂=950,20 [Ом]

∆ R₁=12,5 [Ом]

∆ R₂=19,6 [Ом]

Результат измерений:

R₂= [Ом]

3.2.3 Для R₃:

R₃=8015 [Ом]

∆ R₁=184 [Ом]

∆ R₂=228 [Ом]

Результат измерений:

R₂= [Ом]

3.3 Результаты измерений:

R₁= [Ом]

R₂= [Ом]

R₃= [Ом]

4. Вычислим емкость С, тангенс угла потерь tg конденсатора, индуктивность L, добротность Q катушки измерителем импеданса:

Табл. 4

С, пФ	tg(a)	Q	L, мГн
2009,0	0,014	0,170	59,8

4.1 Вычисления для C:

4.1.1 Относительная погрешность:

∂С = = 0,22%

4.1.2 Абсолютная погрешность:

∆С = ∂С∙С = ± 0,0022∙2009∙10^-12 = ± 4,42 пФ

4.1.3 Результат вычислений:

С= 2009,0 ± 4,4 [пФ]

4.2 Вычисления для tgδ:

4.2.1 Абсолютная погрешность:

∆tgδ= ∙10^-3 = 0,00106

4.2.2 Результат вычислений:

tgδ = 0,014 ± 0,001 [пФ]

4.3 Вычисления для L:

4.3.1 Относительная погрешность:

∂L =

4.3.2 Абсолютная погрешность:

∆L = ∂L∙L = ± 0,00167∙59,8∙10^-3 = ± 0,099 [мГн]

4.3.3 Результат вычислений:

L = (59,8 ± 0,1) [мГн]

4.3 Вычисления для Q:

4.3.1 Относительная погрешность:

∂Q =

4.3.2 Абсолютная погрешность:

∆Q = ∂Q∙Q = ± 0,0183∙0,170 = ± 0,0031

4.3.3 Результат вычислений:

Q = 0,170 ± 0,003

ВЫВОД

В ходе данной лабораторной работы были получены данные, на основании которых удалось провести вычисления для анализа параметров электрический цепи, а именно: в результаты измерения сопротивлений удалось вычислить значения погрешности для каждого из трех измерительных приборов. Таким образом, анализируя полученные значения, можно сделать вывод о том, что , с учетом погрешности, данные совпадают. Также, в ходе выполнения данной лабораторной работы удалось вычислить значения С, tg ∂, L, Q и определить погрешности для каждой из данных величин.

ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Измеритель иммитанса E7-21
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
114,1	912,2	7968,0

Табл. 2

Цифровой вольтметр GDM-8135
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
115,2	922,0	8050,0

Табл. 3

Электронный вольтметр B7-26
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
119,15	950,20	8015

Табл. 4

С, пФ	tg(a)	Q	L, мГн
2009	0,014	0,170	59,8

Выполнили: Маликов Б.И.

Щубрет С.Л.

Группа: №0207

Проверил: Пыко С.М.