1.3 Выполнение лабораторной работы и расчетно-графическая часть

1.3.1 Измерение постоянного напряжения

Для измерения напряжения постоянного тока была собрана следующая схема:

Рисунок 1 – Схема измерения постоянного напряжения

С помощью генератора случайного напряжения с пределом измерения «10 В» и частотой сети «50 Гц» был получен результат постоянного измеренного напряжения:

при значениях:

Входное сопротивление:

Внутреннее сопротивление:

Температура:

Разрешение: 5,5 (0,0001 В)

Рассчитаем методическую погрешность, воспользовавшись формулами:

Внесем поправку на методическую погрешность и получим исправленный результат измерения:

Оценим основную инструментальную погрешность:

где – выбранный предел измерения, коэффициенты и определяются из приложения А в зависимости от выставленных настроек мультиметра.( )

Оценим дополнительную погрешность, т.к. :

где – верхняя граница температуры в нормальных условиях (=35), – температура, при которой проводятся измерения.

Суммарная инструментальная погрешность при однократном измерении равна:

Результат измерения:

1.3.2 Оценка инструментальной погрешности на диапазоне измерений

Задавая 10 разных значений напряжений, заполним таблицу 1, где U_оп –опорное напряжение, - погрешность генератора, равная 0,5% от опорного значения, – показания вольтметра, (0, 95) - суммарная инструментальная погрешность вольтметра

Таблица 1– Результаты измерений постоянного напряжения и его погрешности

№	Опорное напряжение Uоп±	Измеренное напряжение	Инструментальная погрешность	Границы результата измерения ;
1.	-7,000 ± 0,035	-6,9988	0,0006246449947	[-7,000624645; -6,999375355]
2.	-5,000 ± 0,025	-4,9982	0,0003985401448	[-5,000398540; -4,999601460]
3.	-2,000 ± 0,010	-1,9984	0,00006584264728	[-2,000065843; -1,999934157]
4.	0,000 ± 0,000	0,0050	0,0001723818483	[-0,000172381; 0,000172381]
5.	1,000 ± 0,005	1,0049	0,0002844286919	[0,999715571; 1,000284429]
6.	4,000 ± 0,020	4,0084	0,0006235950783	[3,999376405; 4,000623595]
7.	5,000 ± 0,025	5,0072	0,0007365850997	[4,999263415; 5,000736585]
8.	7,000 ± 0,035	7,0077	0,0009629825849	[6,999037017; 7,000962983]
9.	9,000 ± 0,045	9,0100	0,001189646358	[8,998810354; 9,001189646]
10.	10,000 ± 0,050	10,0094	0,001302793385	[9,998697207; 10,00130279]

Построим график зависимости измеренных значений с границами погрешности измерения ; (рисунок 2)и границ погрешности генератора [U_оп ](рисунок 3):

Для построения графиков были использованы средства MATLAB.В приложении А представлен код данной программы.

Рисунок 2 – График зависимости инструментальной погрешности от опорного напряжения

Рисунок 3 – График зависимости погрешности генератора от опорного напряжения