Лабораторная работа № 5

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

ИЗМЕРЕНИЕ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа, самостоятельной работы – 2 часа.

Цель работы

– приобрести умение выполнять измерения токов и напряжений и рассчитывать погрешности этих измерений;

– приобрести навыки работы с амперметрами, вольтметрами, компенсатором постоянного тока, делителем напряжений.

Программа работы

1 Измерить ток и определить составляющие погрешности измерения.

1.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 5.1.

			R

Рисунок 5.1

Измерить значение постоянного и переменного тока I. Определить инструментальную и методическую составляющие погрешности измерения.

1.2 Собрать схему, изображенную на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2

1.2.1 Использовать те же миллиамперметр А и сопротивление нагрузки R, что и в п. 1.1. Измерить с помощью миллиамперметра А значение тока I при разомкнутом положении ключа S.

1.2.2 С помощью компенсатора постоянного тока (КПТ) измерить напряжение на образцовом сопротивлении R₀ при замкнутом положении ключа S. По значениям измеренного напряжения и R₀ рассчитать силу тока I. Определить инструментальную и методическую составляющие погрешности измерений и сравнить полученные результаты.

2 Измерить падение напряжения на резисторе и определить составляющие погрешности измерения.

2.1 Собрать схему, изображенную на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3

При неизменном значении напряжения U измерить падение напряжения U₁ вольтметром V (положение 1 ключа S) на трех его пределах измерения. Определить инструментальную и методическую составляющие погрешности измерения.

2.2 Не изменяя напряжение U, измерить падение напряжения U₁
с помощью КПТ (положение 2 ключа S). Определить инструментальную и методическую составляющие погрешности измерения.

2.3 Не изменяя напряжение U, измерить напряжение U₁ с помощью цифрового вольтметра, определить инструментальную и методическую составляющие погрешности измерения.

3 По заданным преподавателем параметрам цепей рассчитать ожидаемые значения измеряемых величин, сравнить их с результатами измерений, объяснить причины их различия и сделать выводы.

Приборы, используемые при выполнении лабораторной работы

1 Миллиамперметр типа Э59.

2 Магазин сопротивлений Р32.

3 Измерительная катушка сопротивления Р321 (R₀ = 1 Ом).

4 Делитель напряжения ДН1.

5 Компенсатор постоянного тока Р 4833.

6 Магазин сопротивлений Р33 – 2 шт.

7 Вольтметр Э544.

8 Вольтметр цифровой Щ 301 или В7-68.

Пояснения к работе

Результаты измерений следует записать в виде:

где – показания прибора;

– поправка; – относительная методическая погрешность;

– абсолютная инструментальная погрешность.

Инструментальная составляющая абсолютной погрешности измерений рассчитывается исходя из формулы, по которой определяется класс точности средства измерения.

Формулы для определения класса точности используемых средств
измерений могут быть следующие:

,

где – абсолютная погрешность;

X_N – нормирующее значение измеряемой величины;

Х – показания прибора.

При использовании нескольких средств измерений результирующая относительная инструментальная погрешность d_и определяется путем геометрического суммирования составляющих.

При осуществлении косвенного измерения тока в п. 1.2.2 относительная инструментальная погрешность определяется по формуле

,

где d_ДН, d_КПТ – относительные инструментальные погрешности, соответственно, образцового сопротивления R₀, делителя напряжения ДН, компенсатора постоянного тока КПТ.

Компенсатор постоянного тока является составной частью прибора универсального измерительного Р 4833. Он позволяет измерять ЭДС и напряжение постоянного тока в диапазоне от 0 до 111,1 мB. Основная погрешность потенциометра, выраженная в вольтах:

где – нормирующее значение ( );

– показания КПТ, В.