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 |

