Исследование зависимости погрешности результатов измерения переменного напряжения от формы сигнала, частоты и амплитуды

Московский государственный технический университет

им. Н.Э.Баумана

 

Калужский филиал

Кафедра ЭИУ1-КФ

 

 

Домашнее задание

по курсу:

«Электрорадиоизмерения»

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОТ ФОРМЫ СИГНАЛА, ЧАСТОТЫ И АМПЛИТУДЫ

Вариант № 12

 

 

Выполнил: Устинов С.И.

Группа: РПД-91

Проверил: Зайцев А.К.

 

Калуга 2012

Исходные данные:

Форма сигнала: синусоидальный

Диапазон напряжений: 60 – 150, В.

Диапазон частот: 20 Гц – 2 кГц

Согласно исходным данным выберем вольтметр переменного тока СЕC 96, имеющим класс точности 1,5 и шкалы 150, 250, 300, 400, 500, 600 В.

Рассмотрим шкалу с пределами от 0 до 250. Определим абсолютную погрешность, определяемую классом точности прибора (абсолютную инструментальную погрешность измерения) из выражения:

- верхний предел шкалы прибора

- класс точности

Величина называется абсолютной погрешностью измерения величины А. Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины. Абсолютная погрешность равна модулю максимально возможного отклонения значения физической величины от измеренного значения. Таким образом, абсолютная погрешность при измерении напряжения будет определяться выражением:

,

где - показание вольтметра, - действительное значение измеряемой величины

Относительная погрешность измерения напряжения будет определяться выражением:

 

 

Исследование зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от амплитуды генерируемого сигнала

 

Соберем в программе Labview схему:

Рис.1. Схема для исследования зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от амплитуды генерируемого сигнала

Данная схема, представляет собой генератор сигналов синусоидальной формы с подключенным к нему вольтметром. Измерения будем проводить при минимальной частоте из заданного диапазона частот, равной 20 Гц. Частоту зададим в ячейке «frequency, в «amp» будем задавать значения амплитуды из заданного диапазона с интервалом 10 В. В ячейке «real voltage» при запуске собранной схемы будут отображаться действительные значения напряжений, а в «result» - значения, которые показывает вольтметр (см. Рис.2.).

Рис.2. Результаты работы схемы для исследования зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от амплитуды генерируемого сигнала

После запуска схемы, мы получим данные, которые занесем в таблицу 1, составленную в программе Excel и построим по ним график зависимости относительной погрешности измерения от амплитуды сигнала.

Таблица 1

Амплитуда, В

Действительное значение, В

Показание вольтметра, В

Погрешности

Абсолютная, В

Относительная, %

60

42,426

38,736

3,691

8,699

70

49,498

45,815

3,683

7,440

80

56,569

59,628

3,060

5,408

90

63,640

60,279

3,360

5,280

100

70,711

67,622

3,089

4,368

110

77,782

74,855

2,926

3,762

120

84,853

81,892

2,961

3,490

130

91,924

89,267

2,657

2,891

140

98,995

101,908

2,913

2,943

150

106,066

102,36

3,706

3,494