L4n-12с
.pdf
7 Вимірювання ємності та тангенса кута втрат
7.1 Перевести перемикач роду робіт в положення С.
7.2 Зрівноваження мосту виконується у відповідності до пiдпунктів 5.2 – 5.4. 7.3 Провести відлік вимірювальної величини ємності та тангенса кута втрат.
Вимірювальна величина ємності дорівнює сумі відліків по показах перемикача "ОТСЧЕТ", та по шкалі його потенціометра, помноженій на відповідний множник перемикача «МНОЖИТЕЛЬ». Вимірювальна величина - тангенса кута втрат відраховується безпосередньо по шкалі " tg ". При вимірюванні на частоті 100 Гц відлік ємності додатково помножується на 10.
8 ОПРАЦЮВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДУ
8.1 Виміряні значення опорів, індуктивності, добротностей, ємностей та тангенсів кутів втрат занести в таблицю 1.
8.2 Оскільки виміри прямі, то похибки вимірювання визначають по наступній методиці (похибки подати до другого знаку після коми):
а) обчислити середнє значення iз n спостережень, яке прийняти за модуль результату вимірювань
х=(х1+х2+...+хn)/n;
б) знайти абсолютну похибку кожного iз n вимiрiв
xi=хi-х
в) оцінити середнє квадратичне відхилення результату спостережень
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|||
|
|
Sn |
|
|
|
хі 2 |
|
|||||||
|
|
|
n 1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
г) дати оцінку середньоквадратичного відхилення результату вимірювань |
||||||||||||||
|
|
|
S |
|
|
S |
n |
|
; |
|
|
|
||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
n |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
д) визначити довiрчi границi |
випадкової |
похибки при заданiй iмовiрностi |
||||||||||||
(приймаємо, що похибки підлягають нормальному розподiленню) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
ε=tSx, |
|
|
|
||||||
де |
t - коефіцієнт Стьюдента, для Р = 0,95 при n = 5 має значення 2,571, а при |
|||||||||||||
n = 10 - |
2,262. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) границi невиключеної систематичної похибки Θ результату вимiрювання |
||||||||||||||
обчислити шляхом побудови |
композиції |
невиключених |
похибок засобiв |
|||||||||||
вимiрювання, похибок метода |
i |
похибок |
|
|
визваних iншими |
джерелами. При |
||||||||
рiвномiрному розподiлi маємо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
i2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
де k – коефіцієнт який при Р = 0,95 має значення 1,1, а при Р = 0,99 має значення 1,4.
m - кiлькiсть не виключених похибок.
8.3 Границі похибки результату вимірювань.
Якщо Θ/Sx<0,8 |
то |
=ε=tSx; |
якщо Θ/Sx>8 |
то |
=Θ; |
для всiх iнших випадкiв =KSz,
де K - коефіцієнт який залежить вiд спiввiдношення випадкової i невиключеної систематичної похибок i визначається згiдно ГОСТ 8.207-76 по емпiричнiй формулi
K |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Sx |
|
|
|
|||
|
i |
|||||
|
|
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
i 1 |
3 |
|
|
Sz - оцінка сумарного середнього квадратичного відхилення результату вимірювань
|
m |
2 |
|
Sz |
i |
Sx2 . |
|
|
i 1 |
3 |
|
Записати результат вимірювання в стандартній формі
Х=х± , Р=0,95.
Досить часто дають оцінку точності проведеного вимірювання, обраховуючи
відносну похибку |
|
х |
в відносних одиницях або в відсотках |
|
х |
100 %. |
|
|
х |
|
|
х |
|
8.4 Зробити науковий висновок по роботi.
ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ
1 Які вимірювальні схеми називаються мостовими?
2 Вивести умови рівноваги моста змінного струму.
3 Які умови рівноваги моста змінного струму?
4Для вимірювань яких фізичних величин можуть застосовуватись мостові схеми змінного струму?
5Яка методика визначення основних, рівнянь що дозволяють використовувати міст змінного струму для вимірювання індуктивності, ємності, добротності та тангенса кута втрат ?
6Як використовують міст змінного струму для визначення взаємоіндуктивності? Вивести формулу.
7Нарисувати векторну діаграму, яка дозволяє визначити tg.
8Які прилади використовують в якості індикаторів нуля в мостах змінного
струму?
9 Які вимоги пред‟являють до індикаторів рівноваги мостів змінного струму?
10Як здійснювати вимір добротності, величина якої більше 30?
12
11 Яка методика визначення похибок вимірювання?
12 Що називають умовами балансу моста?
13 Які є різновидності мостових схем?
14 Які переваги мостових вимірювальних схем?
15Пояснити принцип вимірювання ємностей конденсаторів з допомогою мосту змінного струму.
16Пояснити принцип вимірювання індуктивності котушок з допомогою мосту змінного струму.
ЛІТЕРАТУРА
1Головко Д.Б. та ін. Основи метрології та вимірювань /Д.Б.Головко, К.Г.Рего, Ю.С. Скрипник. К. : Либідь, 2001. -408 с.
2Гуржій А.М., Поворознюк Н.І. Електричні і радіотехнічні вимірювання. К.
:Навчальна книга, 2002. - 287 с.
3Дорожовець М. та ін. Основи метрології та вимірювальної техніки: Підручник: У 2 т. /М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник, В. Василюк, Р. Борек, А. Ковальчик; За ред.. Б. Стадника.-Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2005 – Т.1. Основи метрології -532 с.; Т.2. Вимірювальна техніка.
4Електричні вимірювання електричних та неелектричних величин /Під ред. Е.С. Поліщука. К. : Вища школа, 1978. –352 с.
5 Елементи теорії міряння Р.Ф. Федорів, Г.В. Микитин. -Львів- Тернопіль. : ФМІ НАНУ-ТДТУ, 1999. -155 с.
6Поліщук Е.С.,Дорожовець М.М., Яцук В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка. –Львів. : Видавництво “Бескид Біт”, 2003. –544 с.
7Основи метрології та електротехнічні вимірювання. Методичні вказівки Для студентів електромеханічного факультету всіх форм навчання. /Укладачі: Щербак М. І. та Воркун С. В./ -Тернопіль, :Видавництво ТДТУ ім. І. Пулюя, 2003.-84 с.
13