Задача 1 обработка результатов одноразовых измерений

Образец решения задачи

Записать результат измерения напряжения магнитоэлектрическим вольтметром класса точности 1,5 группы 2 с границей 400 В, если показания прибора 250 В, температура окружающего воздуха +35 ⁰С, отклонение положения прибора от указанного на шкале 10 ⁰, напряженность внешнего магнитного поля 400 А/м. Сопротивление цепи, к которой подключен вольтметр, составляет 500 Ом, сопротивление вольтметра 20 кОм.

Решение

Относительная методическая погрешность, вызванная потреблением мощности вольтметром,

%.

Для амперметра, .

Абсолютная методическая погрешность,

В.

Исключаем методическую погрешность из результата измерения:

В.

Суммарная погрешность измерения напряжения вольтметром содержит основную аппаратурную составляющую , дополнительные погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды , наклона прибора , влияния внешнего магнитного поля . Наибольшая суммарная погрешность

.

Выбрав надежную вероятность , получим значение коэффициента . При .

Основную аппаратурную погрешность находим на основании класса точности прибора, %:

.

Дополнительную температурную погрешность, которая возникает из-за отклонения температуры окружающей среды от нормальной, определим по данным (приложение А).

Поскольку по условию задачи температура воздуха отличается от нормальной на , граница допустимой погрешности не превышает для приборов второй группы основной погрешности, т.е.

.

Так как по нормам дополнительная погрешность от наклона прибора на не должна превышать границу основной погрешности, то по условию задачи

.

Дополнительная погрешность от влияния внешнего магнитного поля с напряженностью будет представлять соответственно данным (приложение Б) для магнитоэлектрического вольтметра класса 1,5:

.

Суммарная погрешность измерения напряжения

.

Абсолютная суммарная погрешность, В:

.

Результат измерения напряжения

В.

Задание для самостоятельного решения

Во время одноразового измерения в электрической цепи тока (напряжения) показания амперметра (вольтметра) представляли – ю часть границы измерения . В таблице 1 представлены условия измерения: эквивалентное сопротивление цепи относительно точек подключения прибора ; температура воздуха ; напряженность внешнего магнитного поля ; угол наклона прибора относительно нормального положения . В таблице 2 приведены сведения о приборах: группа по условиям эксплуатации; граница шкалы ; параметр ; класс точности ; частота измеренного тока или напряжения (только для измерения приборами переменного тока ), параметры измерительной цепи прибора; номинальный и рабочий диапазоны частот для приборов переменного тока. Все другие условия измерения считать нормальными. Определить измеренную величину, наибольшую результирующую погрешность измерения при надежной вероятности . Записать результат измерения, указав погрешность.

Таблица 1 – Условия измерения

№ варианта	, Ом	, 0С	, А/м	, ... 0	Система
0	320	10	400	10	Магнитоэлектрическая
1	140	35	400	15	Ферродинамическая
2	1100	15	400	20	Электромагнитная
3	250	25	400	10	Электродинамическая
4	540	30	400	15	Магнитоэлектрическая
5	90	25	400	20	Ферродинамическая
6	15	35	400	10	Электромагнитная
7	420	10	400	15	Электродинамическая
8	2000	15	400	20	Ферродинамическая
9	700	20	400	10	Электромагнитная

Таблица 2 – Сведения о приборах

№ вари-анта	Группа прибора				, Гц	Параметры измерительной цепи прибора	Номинальный и рабочий диапазон частот, Гц
1	2	3	4	5	6	7	8
0	2	1 А	0,8	0,2	1500	2,1 Ом	45 ... 1200 ... 4000
1	3	300 В	0,6	0,5	2000	100 кОм	45 ... 1200 ... 4000
2	4	1,5 В	0,9	1,0	1500	3 кОм	45 ... 1200 ...4000
3	5	60 В	0,7	1,5	2000	1000 кОм	45 ... 1000 ... 3000
4	6	1 А	0,5	2,5	1500	1,7 Ом	45 ... 1000 ... 3000

Продолжение таблицы 2

1	2	3	4	5	6	7	8
5	7	1 А	0,8	0,2	2000	2,1 Ом	45 ... 1000 ... 3000
6	2	300 В	0,6	0,5	1500	100 кОм	45 ... 1200 ... 4000
7	4	1,5 В	0,9	1,0	2000	3 кОм	45 ... 1200 ... 4000
8	5	60 В	0,7	1,5	1500	10000 Ом	45 ... 1000 ... 3000
9	6	1 А	0,5	2,5	2000	1,7 Ом	45 ... 1000 ... 3000