Порядок выполнения работы. Министерство образования и науки Украины
Министерство образования и науки Украины
Сумский государственный университет
Лабораторная работа №2
по курсу «Метрология»
Исследование зависимости показаний вольтметров различных систем от формы кривой измеряемого напряжения
Выполнил студент группы ФЕ-91
Проверил Лопатченко Б.К.
Сумы 2008
Цель работы
1.1. Освоить определение основных параметров переменного напряжения различных форм.
1.2. Анализ основных уравнений шкал вольтметров различных систем.
1.3. Исследовать зависимость показаний вольтметров различных систем от формы кривой измеряемого напряжения.
1.4. Анализ наибольшей результирующей погрешности измерения несинусоидального напряжения вольтметром выпрямительной системы.
Установка, приборы и инструмент
Лабораторная установка включает: стенд, электронный осциллограф, набор вольтметров различных систем, соединительные провода.
Порядок выполнения работы
3.1. Определение основных параметров переменного напряжения
По заданному преподавателем значению Um=45 В исследуемых напряжений определяем значения их параметров. Результаты вычислений сводим в таблицу:
| Форма напряжения | Uскз, В | Uсвз, В | Uсз, В | Kа | Kф |
| 31,82 | 28,65 | 1,414 | 1,111 | |
| 31,82 | 28,65 | 28,65 | 1,414 | 1,111 |
| 22,5 | 14,32 | 14,32 | 1,571 |
Для синусоидального напряжения:
В; 
В; 
В; 
; 
.
Для напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя:
В; 
В; ; .
Для напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя:
В; 
В; 
; 
.
3.2. Расчет показаний вольтметров различных систем при измерении напряжений различных форм
По заданному преподавателем значению Um=45 В исследуемого напряжения рассчитываем ожидаемые показания вольтметров V1 – V5. Результаты вычислений заносим в таблицу:
| Вольтметры различных систем | Электронный V5, В | 
| 26 % | -12 % | -16 % | 17 % | 3 % |
| расчет | 31,8 | 31,8 | 22,5 | ||||
| эксперимент | |||||||
| Выпрямительный V4, В |
| 0 % | 104 % | 47 % | 0 % | -3 % | |
| расчет | 31,8 | 31,8 | 22,5 | ||||
| эксперимент | |||||||
| Электро-магнитный V3, В |
| 0 % | 0 % | 0 % | 0 % | 0 % | |
| расчет | 31,8 | 31,8 | 22,5 | ||||
| эксперимент | 32,5 | 32,5 | 14,5 | ||||
| Магнито-электрический V2, В |
| 0 % | 0 % | 0 % | 0 % | 0 % | |
| расчет | 28,6 | 14,3 | |||||
| эксперимент | 5,5 | ||||||
| Цифровой V1, В |
| 0 % | -55 % | -21 % | 0 % | -23 % | |
| расчет | 31,8 | 31,8 | 22,5 | ||||
| эксперимент | 31,8 | 14,2 | 17,8 | 24,3 | 11,2 | ||
| Форма исследуемого напряжения | 
| 
| 
| 
| 
|
При синусоидальном напряжении:
цифровой вольтметр: 
В;
магнитоэлектрический вольтметр: 
В;
электромагнитный вольтметр: 
В;
выпрямительный вольтметр: 
В;
электронный вольтметр: 
В.
При напряжении на выходе двухполупериодного выпрямителя:
цифровой вольтметр: В;
магнитоэлектрический вольтметр: 
В;
электромагнитный вольтметр: В;
выпрямительный вольтметр: В;
электронный вольтметр: В.
При напряжении на выходе однополупериодного выпрямителя:
цифровой вольтметр: 
В;
магнитоэлектрический вольтметр: 
В;
электромагнитный вольтметр: 
В;
выпрямительный вольтметр: 
В;
электронный вольтметр: 
В.
3.3. Исследование зависимости показаний вольтметров от формы кривой измеряемого напряжения
Имея экспериментальные и расчетные значения показаний вольтметров, рассчитываем дополнительные погрешности и результаты заносим в таблицу.
При синусоидальном напряжении:
цифровой вольтметр: 
%;
магнитоэлектрический вольтметр: 
%;
электромагнитный вольтметр: %;
выпрямительный вольтметр: 
%;
электронный вольтметр: 
%.
При напряжении на выходе двухполупериодного выпрямителя:
цифровой вольтметр: 
%;
магнитоэлектрический вольтметр: %;
электромагнитный вольтметр: %;
выпрямительный вольтметр: 
%;
электронный вольтметр: 
%.
При напряжении на выходе однополупериодного выпрямителя:
цифровой вольтметр: 
%;
магнитоэлектрический вольтметр: %;
электромагнитный вольтметр: %;
выпрямительный вольтметр: 
%;
электронный вольтметр: 
%.
3.4. Анализ наибольшей результирующей погрешности измерения несинусоидального напряжения вольтметром выпрямительной системы
В качестве образцового вольтметра используется вольтметр электромагнитной системы, у которого отсутствуют дополнительная и методическая погрешности.
При напряжении трапецеидальной формы:
цифровой вольтметр: 
%;
магнитоэлектрический вольтметр: %;
электромагнитный вольтметр: %;
выпрямительный вольтметр: 
%;
электронный вольтметр: 
%.
При напряжении пилообразной формы:
цифровой вольтметр: 
%;
магнитоэлектрический вольтметр: %;
электромагнитный вольтметр: %;
выпрямительный вольтметр: 
%;
электронный вольтметр: 
%.