1.3 Контрольные вопросы

 

1) Что называется измерением?

2) Что такое абсолютная и относительная погрешность измерений?

3) Что означает класс точности прибора?

4) Какие методы измерений используются на практике?

5) От чего зависит точность измерения аналогового омметра?

6) Чем отличается прибор от измерительной установки, системы?

 

 

2 Лабораторная работа. Измерение электрического сопротивления методом двух вольтметров

 

Цель работы: ознакомиться с  методом двух вольтметров для измерения сопротивления и тока электрической цепи; рассчитать истинное значение сопротивления с учетом класса точности используемых приборов.

 

2.1 Общие сведения

 

На практике наиболее часто измеряют сопротивления косвенным методом:  при помощи амперметра и вольтметра. Погрешности измерения определяются инструментальными погрешностями средств измерения и методической погрешностью схемы включения приборов. Возможны две схемы включения: для измерения малых и для измерения больших сопротивлений.

Меньшую погрешность измерения обеспечивают схемы с использованием одного прибора – вольтметра с разными пределами измерений (см. рисунок 2.1).

                                            а)                                                                                              б)

Рисунок 2.1 – Схема измерения сопротивления двумя вольтметрами:

для малого (а) и большого (б)

 

Для схемы (см. рисунок 2.1,а) очевидно, что

         (2.1)

Для схемы (см. рисунок 2.1,б) аналогично

                              (2.2) 

Вначале измеряется напряжение  U₁ на таком пределе U_N вольтметра, чтобы , а потом на той же шкале – U₂. Если U₂ мало, то устанавливается меньший предел измерения вольтметра в той же пропорции показания прибора.

Погрешность измерения не превышает точности вольтметра, если величины U₁ и U₂ измерены на одной шкале прибора. Если значения U₁ и U₂ определены по разным шкалам (пределах) одного и того же прибора, то погрешность измерения не превысит =2_v.

 

2.2 Порядок выполнения работы

 

1) После запуска LabVIEW и открытия файла «Косвенный метод.vi», появляется лицевая панель модели (см. рисунок 2.2).

Модель содержит два вольтметра, схему метода измерения, поля для ввода сопротивлений и переключатели. Переключатель «Выбор схемы» позволяет выбрать схему метода измерения, переключатель «Напряжение Е» устанавливает напряжение питания схемы.

 

 

Рисунок 2.2 – Лицевая панель модели схемы измерения

 

2) Перед запуском программы установить переключатель «Выбор схемы» в положение 0 (см. рисунок 2.1,а) для измерения малых сопротивлений. Е = 3В, R₁ = 300 Ом, R₂ = 190 Oм, R₃ = 100 Ом, R_x = 10 Ом.

Снять показания двух вольтметров и по формуле (2.1) рассчитать R_x. Кнопкой «STOP» остановить программу.

3)Перед запуском программы установить переключатель «Выбор схемы» в положение 1 (см. рисунок 2.1,б) для измерения больших сопротивлений. Е = 3В, R₁ = 300 Ом, R₂ = 200 Oм,  R_x = 100 Ом.

Снять показания двух вольтметров и по формуле (2.2) рассчитать R_x. Кнопкой «STOP» остановить программу.

2.2.1 Задание.

Рассчитать измеренные и истинные значения сопротивлений двумя способами с учетом класса точности вольтметров С = δ_пр = 0,5.