МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Українська інженерно-педагогічна АКДЕМІЯ
Кафедра Теоретичною та загальної електротехніки
Основи метрології та електричних вимірювань
Модуль 2
ПОХИБКИ Непрямі вимірювання
Харків 2004
Завдання 2
амперметр вольтметр непрямий похибка
Два однакових вимірювальних механізми магнітоелектричної системи мають шкалу=100 поділок. Відомо також, що номінальний струм рамки механізму, а чутливість до напруги (табл.2). ??
.Определіть опору шунта і додаткового резистора для виготовлення амперметра з межею вимірювання і вольтметра з межею вимірювання. Знайти внутрішні опору і нових приладів і накреслити їх схеми.
.Рассмотреть дві схеми вимірювання зазначеної в таблиці величини (R або P) за допомогою амперметра і вольтметра. Визначити, яка схема дозволяє з меншою похибкою виконати вимірювання, якщо стрілка приладів відхилилася на і поділів.
.Воспользовавшісь зазначеними в таблиці класами точності приладів, визначити відносну і абсолютну похибки непрямого виміру і дати рекомендації щодо її зменшення. У скільки разів зменшиться похибка в результаті виконання рекомендацій.
Таблиця 2
Варіант, мА, справ/мВ, А, ВІзмеряемая величина, справ, делКласс точності амперметраКласс точності вольтметра5200,55200R82220,20,5
I. 1. Визначаємо опору рамки механізму:
=== 10 Ом
=200 мВ
2. Визначаємо опору шунта:
0,04 Ом
Схеми:
3. Визначаємо опір додаткового резистора:
=9990 Ом
=1000
4. Визначаємо опір амперметра:
== 0,04 Ом
5. Визначаємо опір вольтметра:
=9990 + 0,04=9990,04 Ом
ВИСНОВОК: створений шунтуванням вимірювального механізму амперметр має внутрішній опір 0,038 Ом і призначений для вимірювання струму до 5А, опір вольтметра 10000 Ом, цей прилад розрахований для вимірювання напруги до 200В.
II. 1. Визначаємо ціну поділки:
=0,05 поділів; =2 ділення
=82 * 0,05=4,1 А 2 * 22=44 В;
2. Визначаємо виміряний опір:
10,732 Ом
Схеми:
А) Б)
. Визначаємо дійсне опір за схемою а)
; U=U; - ізмеряний струм;
=0,004 A-ток вольтметра;
I == 4,1-0,004=4,096 A
R=10,742 Ом
3. Визначаємо абсолютну і відносну методичну похибку:
10,732-10,742=- 0,01 Ом; =- 0,093%
4. Визначаємо дійсне опір за схемою б)
Ом
;;
=4,1 * 0,04=0,164 В-напруга на амперметр
5. Визначаємо абсолютну і методичну похибку
=10,732-10,692=0,04 Ом
=0,374%
ВИСНОВОК: перша схема дозволяє з більшою точністю проводити вимірювання, причому точність першої схеми в 4 рази більше.
n === 4. 1. R=Ом
2. Визначаємо відносну похибку непрямого зміни:
=2,273 + 0,244=2,517%
%; %
Висновок: так як відносна похибка вимірювання напруги вийшла велика необхідно зменшити межа вимірювання. Візьмемо U=75 В
%
Завдяки зменшенню межі вимірювання відносна похибка напруги зменшилася в 4 рази, а відносна похибка непрямого вимірювання опору зменшилася в 3 рази.
n== 4; n == 3;
=0,568 + 0,244=0,812%
ВИСНОВОК: для того щоб з більшою точністю зробити виміри необхідно або взяти прилад кращого клас, або зменшити приділ вимірювання.
