Меню

Измерение напряжений электронными вольтметрами лэти



Измерение параметров электрических цепей (лаба 8) / М.Л8 (Алина)

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

по лабораторной работе №8

по дисциплине «Метрология и измерительная техника»

Тема: Измерение параметров электрических цепей

Студентка гр. 7501

Лабораторная работа 8.

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

изучение средств и методов измерения параметров электрических цепей; оценка результатов и погрешностей измерений.

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.

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.

Измерить емкость С и тангенс угла потерь tg конденсатора, индуктивность Lи добротность Qкатушки измерителем импеданса по параллельной и последовательной схемам замещения; оценить погрешности результатов измерений.

Спецификация применяемых средств измерений:

Источник

ЛР8 метрология

«ЛЭТИ» им. В.и. Ульянова (Ленина)

По лабораторной работе №8

Тема: измерение параметров электрических цепей

Студент: Иванов А.Д.

Преподаватель: Цветков К.В.

Цель работы — изучение средств и методов измерения параметров электрических цепей; оценка результатов и погрешностей измерений.

1. Ознакомиться со средствами измерений параметров электрических цепей в лабораторной работе и соответствующими инструкциями пользователей. Получить у преподавателя конкретное задиние 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,

Читайте также:  Чем можно измерить температуру жидкости

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

Описание и порядок выполнении работы

Измерение сопротивлений. Объекты измерений резисторы и используемые средства измерений указываются преподавателем. Измерение сопротивлений проводится по методике, представленной в инструкциях пользователя соответствующих приборов. Результаты измерений должны быть представлены в виде:

где Rnp — сопротивление измеряемого резистора, определяемое по шкале прибора,

АЛ — абсолютная погрешность измерения сопротивления.

Погрешности результатов измерений определяются непосредственно при

выполнении работы в лаборатории на основании указанных в инструкциях

классов точности или предельных значений инструментальных погрешностей

средств измерений; см. также введение и [1].

Дополнительно поясним оценку погрешностей для ряда омметров,

имеющих неравномерную шкалу с диапазонами показаний 0 — ∞, ∞ — 0. В таких

приборах традиционное понятие ≪нормирующее значение шкалы≫, выраженное

в единицах измерений — омах, не имеет смысла. За нормирующее значение LN

принимают геометрическую длину шкалы, выраженную в делениях любой равномерной

шкалы, имеющейся у данного прибора, например шкалы для измерения

напряжения или тока (рис. 8.1).

В таких приборах класс точности имеет особое обозначение

. Численное значение класса точности при таком его представлении означает максимальную допустимую приведенную погрешность омметра, в данном случае определяемую как отношение максимально допустимой абсолютной погрешности прибора, выраженной в делениях, к длине LN шкалы омметра в тех же делениях.

Читайте также:  Измерение силы тока мультиметром при зарядке аккумулятора

Отсюда следует двухступенчатая процедура оценки погрешности результата

Измерений сопротивления омметрами по его классу точности. Сначала

Определяют предельную абсолютную погрешность прибора, выраженную в

Делениях любой равномерной шкалы:

(8.2)

где LN — нормирующее значение равномерной шкалы, выраженное в делениях шкалы, например LN = 30 делений.

На рисунке показаны «выпрямленные шкалы» и некоторое положение указателя — стрелки при измерении сопротивления, а также интервалы ±ДL предельной абсолютной погрешности измерений, в делениях шкалы, определяемые в соответствии с (8.2). Для определения погрешностей в единицах измерения сопротивления — oмах, границы этого интервала переносятся (визуально или с помощью магазина сопротивлений) на неравномерную шкалу измерения Л и по этой шкале определяются в общем случае неравные погрешности ARI и AR2. В этом случае результат измерения следует записать в виде:

Измерение емкости и тангенса угла потерь конденсаторов, индуктивности и добротности катушек. Объекты измерений указываются преподавателем; для измерений применяют измеритель импеданса («измеритель иммитанса»). Результаты измерений по каждому параметру представляют в виде, аналогичном (8.1). Оценку погрешностей проводят в лаборатории по методике, указанной в описании прибора.

ΔL=

Ответ: , δR=8.3%

Ответ: , δR=12,5%

Ответ:

δR==

ΔR=R* δR=115.7*0.0023=0.266 Ом

Ответ: R1=115.70.3 Ом

δR==

ΔR=R* δR=8.05*0.0022=0.0177 кОм

Ответ: R3=8.0700.018 кОм

δR==

ΔR=R* δR=77*0,025=1.93 мОм

Ответ: R5=771.9 Ом

ΔR =±(0,002*R+1 ед. мл. разряда)=0.002*115.8+0.33 Ом

δR=

Ответ: R1=115.80.2 Ом

ΔR =±(0,002*R+1 ед. мл. разряда)=0.002*8050+ Ом

δR=

Ответ: R3=8.050.026 кОм

ΔR =±(0,002*R+1 ед. мл. разряда)=0.002*0.01+0.01=0.010

Ответ: R5=0.010.01 кОм

Измерение емкости, добротности и тангенса угла потерь конденсаторов

= (2.5(1+)+(1+tgδ))*10 -3 = (2.5(1+11 2 )+(1+11))*10 -3 =0.39

δQ= (0.25(Q+1/Q)+0.1(Q+1))= (0.25(0.09+1/0.09)+0.1(0.09+1))=3.537%

δС===0.65%

ΔC=C* δC=1081*0.0078=7.035 нФ

Ответ: tgδ=11.00.4; Q=0.090.003; C=10817 нФ

Читайте также:  Иммунные сыворотки единицы измерения

= (2.5(1+)+(1+tgδ))*10 -3 = (2.5(1+0.475 2 )+(1+0.475))10 -3 =0.013

δQ= (0.25(Q+1/Q)+0.1(Q+1))= (0.25(2.09+1/2.09)+0.1(2.09+1))= 2.62%

δС===0.659%

ΔC=C* δC=10.24*0.0066=0.067 мкФ

Ответ: tgδ=0.4750.013; Q=2.090.06; C=10.240.07 мкФ

= (2.5(1+)+(1+tgδ))*10 -3 = (2.5(1+0.091 2 )+(1+0.091))10 -3 =0.0046

δQ= (0.25(Q+1/Q)+0.1(Q+1))= (0.25(10.94+1/10.94)+0.1(10.94+1))= 5.02%

δС===0.354%

ΔC=C* δC=30.36*0.00354=0.107 мкФ

Ответ: tgδ=0.0910.005; Q=10.90.6; C=30.360.11 мкФ

Определение индуктивности, добротности и тангенса угла потерь катушек индуктивности.

= (2.5(1+)+(1+tgδ))*10 -3 = (2.5(1+0.207 2 )+(1+0.207))*10 -3 =0.0039

δQ= (2.5(Q+1/Q)+0.1(Q+1))= (0.25(4.8+1/4.8)+0.1(4.8+1))=1.88%

δL===0.305%

ΔL=L* δL=1484*0.0035=4.52 мкГн

Ответ: tgδ=0.2070.004; Q=4.800.09; L=14844 мкГн

= (5+(1+)+(1+tgδ))*10 -3 = (5+(1+3.316 2 )+(1+3.316))*10 -3 =0.0022

δQ= (2.5(Q+1/Q)+0.1(Q+1))= (0.5(0.301+1/0.301)+0.2(0.301+1))=4.98%

δL===4%

ΔL=L* δL=10.2*0.00351=0.408 мкГн

Ответ: tgδ=3.3160.022; Q=0.3010.015; L=10.20 мкГн

Вывод: наибольшую погрешность на всем промежутке измерений сопротивлений показал универсальный вольтметр, потому что большое значение имеет субъективная погрешность, а именно:

— глаз человека неспособен по данной шкале определить больше цены деления;

— практически всегда мы смотрим на шкалу под углом;

— стрелка имеет определенную толщину.

Также изначально вольтметр имеет низкий класс точности. В сумме это дает погрешность порядка 10%. R5 данный прибор не смог зафиксировать.

Цифровой вольтметр и измеритель иммитанса показали практически одинаковую точность. Плюсом измерителя иммитанса является то, что у него не надо выбирать предел измерений, он это делает автоматически, а также он фиксирует более низкие сопротивления (1 мОм против 100мОм у цифрового вольтметра).

Также были измерены емкости и индуктивности и их тангенс угла потерь и добротность и найдены их абсолютные и относительные погрешности.

Источник