Исследование зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от частоты генерируемого сигнала
Соберем в программе Labview схему:
Рис.3. Схема для исследования зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от частоты генерируемого сигнала
Пусть частотная погрешность прибора в диапазоне 20 Гц - 1000 Гц невелика и описывается постоянным значением в 0,1% (Рис.4.).
Рис.4. Структура «CASE» для диапазона частот 20 Гц - 1000 Гц
В диапазоне 1001 Гц – 2000 Гц погрешность постепенно увеличивается до значения 5%. Для реализации формулы для погрешности в 5% воспользуемся функцией «Formula node», которую мы разместим в структуре «CASE», следует учесть, что измерения проводятся прибором со шкалой 250 В (Рис.3.).
Измерения будем проводить при максимальном значении амплитуды 150 В из заданного диапазона напряжений, данное значение запишем в ячейку «amp». Аналогично предыдущей схеме (Рис.1.), частоту будем задавать в ячейке «frequency» через интервал 50 Гц. В ячейке «real voltage» при запуске собранной схемы, будут отображаться действительные значения напряжений (в данном случае, при всех измерениях, это значение 106,066), в «result» - значения, которые показывает вольтметр, а в ячейках «delta» и «otnosit» - абсолютная и относительная погрешности соответственно (см. Рис.5.).
Рис.5. Результаты работы схемы для исследования зависимости относительной погрешности измерения переменного напряжения от частоты генерируемого сигнала
После запуска схемы, мы получим данные, которые занесем в таблицу 2, составленную в программе Excel и построим по ним график зависимости относительной погрешности измерения от частоты генерируемого сигнала.
Таблица 2
Частота, Гц | Показание вольтметра, В | Погрешности | |
Абсолютная, В | Относительная, % | ||
20 | 106,038 | 0,028 | 0,026 |
50 | 106,053 | 0,013 | 0,012 |
100 | 105,84 | 0,226 | 0,214 |
150 | 105,921 | 0,145 | 0,136 |
200 | 106,063 | 0,003 | 0,003 |
250 | 106,13 | 0,064 | 0,061 |
300 | 106,091 | 0,025 | 0,023 |
350 | 106,113 | 0,047 | 0,044 |
400 | 106,062 | 0,004 | 0,004 |
450 | 105,972 | 0,094 | 0,089 |
500 | 105,975 | 0,091 | 0,086 |
550 | 106,254 | 0,188 | 0,177 |
600 | 106,106 | 0,040 | 0,037 |
650 | 106,189 | 0,122 | 0,115 |
700 | 106,201 | 0,135 | 0,127 |
750 | 105,912 | 0,154 | 0,145 |
800 | 105,959 | 0,107 | 0,101 |
850 | 106,011 | 0,055 | 0,052 |
900 | 106,004 | 0,062 | 0,058 |
950 | 105,973 | 0,093 | 0,087 |
1000 | 106,032 | 0,034 | 0,032 |
1050 | 111,521 | 5,455 | 5,143 |
1100 | 109,321 | 3,254 | 3,068 |
1150 | 99,156 | 6,910 | 6,515 |
1200 | 102,414 | 3,652 | 3,443 |
1250 | 99,891 | 6,175 | 5,822 |
1300 | 107,451 | 1,385 | 1,305 |
1350 | 97,830 | 8,236 | 7,765 |
1400 | 111,169 | 5,103 | 4,811 |
1450 | 113,612 | 7,546 | 7,114 |
1500 | 109,142 | 3,076 | 2,900 |
1550 | 99,460 | 6,606 | 6,228 |
1600 | 97,527 | 8,539 | 8,051 |
1650 | 109,416 | 3,350 | 3,158 |
1700 | 100,259 | 5,807 | 5,475 |
1750 | 101,363 | 4,703 | 4,434 |
1800 | 103,706 | 2,360 | 2,225 |
1850 | 97,871 | 8,195 | 7,726 |
1900 | 113,814 | 7,748 | 7,304 |
1950 | 115,35 | 9,284 | 8,753 |
2000 | 110,239 | 4,173 | 3,934 |
Вывод: в результате выполнения данной работы были проведены исследования зависимостей погрешностей результатов измерений переменного напряжения от формы сигнала, частоты и амплитуды с применением схем, собранных в программе Labview. Все данные, полученные в программе Labview, были занесены в таблицы. По этим данным, были построены графики исследуемых зависимостей.