ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ПРИЛАДІВ
МЕТА РОБОТИ - ознайомитись с цифровими, електронними та аналоговими засобами
вимірювань та їх метрологічними характеристиками; методами
вимірювання струму та напруги в колах постійного та змінного
струмів, а також методами прямого і непрямого вимірювань опору
резисторів різними методами та порівняти похибки результатів
вимірювань.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
ЭИП разнообразны по назначению, принципу действия, форме представления показаний и другим классификационным признакам. ЭИП, позволяющие измерять две и более разных величин, называют комбинированными, а работающе в цепях постоянного и переменного тока –универсальными.
При технических /однократных/ измерениях за результат измерения принимают показания прибора, т.е. значение величины, определяемое по отсчетному устройству, выраженное в принятых единицах этой величины. Отсчетное устройство аналоговых ЭИП имеет шкалу. Разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы, называют - ц е н о й деления шкалы.
Показания Априбора определяют через цену целения СА и число делений N,на которые отклонился указатель прибора
А = СА*N
Отсчетное устройство цифровых ЭИП формирует показания в цифровой форме в узаконенных единицах измеряемой величины.
При техническом измерении показание А прибора может отличаться от действительного значения. Аg измеряемой величины. Разность между этими значениями обусловлена погрешностью Δосн. прибора:
Δосн.=А - Аg
Для оценки возникащей при измерении основной составляющей погрешности Δосн. используют метрологическую характеристику - предел допускаемой погрешности.
Для аналоговых ЭИП предел допускаемое погрешности /класс точности/ устанавливается в виде предельных значений приведенной γпр или относительной δпр погрешностей.
Значения абсолютное погрешности Δосн определяют, пользуясь выражениями:
или 
где Ан - нормирующее значение, определяемое по виду шкалы
Класс точности в форме приведенной погрешности указывается на шкале прибора числом из ряда 0,02;0,05;0,1;0,2;0,5;1,0;1,5;2,5;4,0.
Если класс точности выражен в форме относительной погрешности, то число указывается кружочке.
Предел допускаемой погрешности цифровых приборов устанавливается, как правило, в форме относительной погрешности и указывается в паспорте прибора формулой:
или 
где с и d - постоянные числа, взятые из указанного выше ряда;
Аmax - верхний предел измерения прибора, используемый в данном эксперименте.
Основные характеристики электроизмерительных приборов указывают на лицевой панели /для аналоговых ЭИП/ и в паспорте /для цифровых ЭИП/.
Таким образом, имея информацию о классе точности и нормирующем значении /или формулу расчета предела допустимой погрешности цифрового прибора/ можно определить предельные значения основной погрешности прибора.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
ЛАБОРАТОРНЕ ЗАВДАННЯ
- Составить таблицу их основных метрологических характеристик.
- Собрать на наборном поле УИЛСа-1 электрическую цепь (на рис.1). При сборке цепи предусмотреть возможность підключення амперметра для измерения тока в каждой ветви.
Рис.1. Схема электрической цепи
- Напряжение U подать с источника регулируемого напряжения. Значение напряжения U установить в соответствии с вариантом задания (табл. 1.2.) по показаниям вольтметра блока питания постоянного напряжения. Элементы R1,R2,R3 установить в соответствии с таблицей 1.2.
- Определить основную инструментальную составляющую погрешности прибора и оценить ее влияние при проверке первого закона Кирхгофа.
Таблиця 1.2 - Исходные данные к лабораторному заданию
| Варианты | ||||||||||
| U,V | ||||||||||
| R1 | ||||||||||
| R2 | ||||||||||
| R3 | ||||||||||
| F, kHz |
- Используя комбинированные цифровые приборы, измерить напряжение и токи в цепи.
Результаты измерений свести в табл. 1.3.
Измерить сопротивление резисторов электрической цепи при помощи комбинированного прибора и оценить погрешность определения этих сопротивлений по закону Ома.
4.2.4. Проверить выполнение закона Кирхгофа в эксперименте с учетом предельных значений основной погрешности приборов, т.е.
4.2.5. Заменить источник напряжения постоянного тока на источник напруги синусоидальной формы. Действующее значение напряжения установить равным напряжению источника постоянного тока. Частоту переменного напряжения установить в соответствии с вариантом задания.(табл. 1.2.), використовуючи електронно-променевий осцилограф.
4.2.6. Измерить токи в ветвях и напряжения на элементах схемы. Результаты измерений свести в табл. 1.3.
Таблица 1.3 - Результаты измерений
| Величина | IR1 | Ic | IR2 | IR3 | UR1 | UR1 | Uc | UR2 | UL | UR3 | |
| A | V | ||||||||||
| U, V | - | ||||||||||
| ~ | |||||||||||
| I, mA | - | ||||||||||
| ~ |
4.8.7. Отметить и разъяснить причину разительных отличий в значениях токов и напряжений в схеме по сравнению с этими же параметрами при питании от источника постоянного тока.
4.2.8. Используя значения напряжений и токов, соответствующих элементам R1 ,R2 ,R3., найти значения сопротивлений этих резисторов по закону Ома.
4.2.9. Измерить прибором сопротивления резисторов R1 ,R2 ,R3.
4.2.10. Приняв значения R1, R2, R3, найденные по закону Ома за действительные, определить погрешность измерения этих сопротивлений. Полученную погрешность сравнить с пределом основной погрешности омметра, найденную по метрологической характеристике прибора.
Результаты по пп. 4.2.8-4.2.10 представить в табл. 1.4.
Таблица 1.4 - Результаты измерений сопротивлений резисторов
| Расчет по закону Ома | Результат измерения | Погрешность измерений | Погрешность по метрологическим характеристикам | |
| R1 | ||||
| R2 | ||||
| R3 |
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1.