Измерение напряжения источника
Измерительный прибор (вольтметр) включают параллельно участку цепи, на котором измеряют напряжение (см. рис. 2.6).
Ri – внутреннее сопротивление источника.
При измерении напряжения вольтметром, имеющим входное сопротивление Rv, возникают методическая (систематическая) погрешность и инструментальная (случайная) погрешность.
| + |
| - |
| Ri |
| E |
| a) |
| Ri |
| E |
| в) |
| Rv |
| I |
| + |
| - |
| Ri |
| E |
| б) |
| РV |
Рисунок 2.6 – Схема включения вольтметра
1) методическая обусловлена влиянием измерительного прибора с сопротивлением Rv на значение измеряемого напряжения UИ;
2) инструментальная погрешность определяется классом точности прибора и выбранной шкалой.
Абсолютное значение погрешности будет:
.
Относительное значение методической погрешности:
,
где
.
Выполнив преобразования, для относительной методической погрешности получим выражение:
.
Из выражения видно, что чем больше входное сопротивление вольтметра Rv, тем меньше методическая погрешность. Для определения инструментальной погрешности необходимо знать класс точности прибора КП, который определяется:
, для прибора с аддитивной погрешностью,
, для прибора с мультипликативной погрешностью.
, для прибора с мультипликативной погрешностью и нелинейной шкалой,
где UK – конечное значение выбранной шкалы прибора; UИ – показание прибора на выбранной шкале; a,b – коэффициенты для выбранной шкалы прибора (определяются по паспорту прибора).
Соответственно, инструментальная погрешность определяется для приборов с аддитивной погрешностью:
,
для приборов с мультипликативной погрешностью (цифра, обозначающая класс точности прибора указывается в кружочке):
,
для приборов с мультипликативной погрешностью и нелинейной шкалой с классом точности a/b:
.
Действительное значение напряжения источника определяется выражением:
,
где П – поправка на систематическую (методическую) погрешность, равная по значению и противоположная по знаку абсолютной методической погрешности.
В окончательном виде результат измерения напряжения с учетом методической и инструментальной погрешностей записывают в виде:
.