Главная страница
Навигация по странице:

  • ОТЧЕТ

  • Цель работы

  • Схема установки.

  • Обработка результатов измерений.

  • Электронные аналоговые вольтметры


    Скачать 52.11 Kb.
    НазваниеЭлектронные аналоговые вольтметры
    Дата04.10.2022
    Размер52.11 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла2.docx
    ТипОтчет
    #712810

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ
    САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
    ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
    «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)


    Кафедра ИИСТ


    ОТЧЕТ

    по лабораторной работе № 2


    по дисциплине «Метрология»

    Тема: Электронные аналоговые вольтметры


    Студентка гр. 5692 ______________ Иванова В.Ю.

    Преподаватель ______________ Комаров Б.Г.
    Цель работы - исследование метрологических характеристик электронных вольтметров.

    Задание:

    1. Ознакомиться с используемой аппаратурой и инструкциями по ее применению. Получить у преподавателя конкретное задание по выполнению работы.

    2. Определить основную погрешность электронного вольтметра на диапазоне измерений, указанном преподавателем. Построить на одном графике зависимости, относительной и приведенной погрешностей от показаний электронного вольтметра. Сделать вывод о соответствии поверяемого вольтметра своему классу точности.

    3. Определить амплитудно-частотную характеристику АЧХ электронного вольтметра. Построить график АЧХ и определить рабочую полосу частот вольтметра на уровне затухания АЧХ, определяемом нормативно-технической документацией на поверяемый вольтметр.

    4. Измерить электронным вольтметром напряжения различной формы сигнала с одинаковой амплитудой.

    Схема установки.


    Для выполнения работы применяют схему, представленную на рис. 2.1,

    где ГС – генератор (синтезатор) сигналов синусоидальной, прямоугольной и треуголь­ной формы (SFG-2000), ЦВ – цифровой вольтметр (GDM-8135), ЭВ – электронный вольтметр (GVT-417B), ЭЛО – электронно-лучевой осциллограф (GOS-620).

    Спецификация средств измерения

    Наименование средства измерений

    Диапазоны измерений, постоянные СИ

    Характеристики точности СИ, классы точности

    Рабочий диапазон частот

    Параметры входа (выхода)

    Вольтметр универсальный цифровой GDМ-8135

    Измерение на постоянном токе

    200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1200 В

    Пределы максим. абсолют. Погрешности




    Rвх > 10 МОм

    0,001 Uизм +1 ед. мл. разр.

    Измерение на переменном токе

    200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В

    0,005 Uизм +1 ед. мл. разр. 0,01 Uизм +1 ед. мл. разр. 0,02 Uизм +1 ед. мл. разр. 0,05 Uизм +1 ед. мл. разр.

    40Гц...1кГц 1...10кГц 10...20 кГц 20...40 кГц

    Rвх ≥10 МОм Свх < 100 пФ



    Осциллограф универсальный GOS-620

    Коэф. откл.

    5 мВ/дел...

    5 В/дел, всего 10 значений, Коэф. разв.

    0,2 мкс/дел... 0,5 с/дел, всего 20 значений

    3%
    3%

    0...20 МГц

    Rвх = 10 МОм Свх = 25 пФ

    Генератор (синтезатор сигналов переменного тока SFG-2120)

    Диапазон генерируемых частот (поддерживается постоянная амплитуда)

    1Гц÷20МГц

    (20Гц÷10МГц)

    Разрешено по частоте

    0,1 Гц

    Погрешность установки

    ±(20х10-6)

    Амплитуда > 10Впик (на 50 Ом)

    <±0,3 дБ (0,1Гц-1МГц)

    Частотный диапазон (для синуса и мендра)

    0,1Гц … 20МГц

    Частотный диапазон (для треугольника)

    0,1Гц… 1МГц

    Выходное сопротивление 50 Ом±10%

    Постоянное смещение ±5В (на 50 Ом)

    Асимметрия формы

    0,2…0,8 (от 2Гц до 100кГц) – плавная регулировка с разрешением 0,01

    Неравномерность АЧХ

    (синус относительно 1кГц)

    <±0,3 дБ(0,1Гц÷1МГц)

    <±0,5 дБ(1МГц÷4МГц)

    <±2дБ(4МГц÷10МГц)

    Обработка результатов измерений.

    Основная погрешность электронного вольтметра.

    Таблица 1




    Показания проверяемого электронного вольтметра U, В

    Показания образцового вольтметра

    Погрешность




    При увеличении Uо ув , В

    При уменьшении Uо ум , В

    Абсолютная

    Относи-тельная, δ, %

    Приве-денная, γ, %

    Вари-ация Н, %




    При увеличении ΔUо ув , В

    При уменьшении ΔUо ум , В




    0,50

    0,49

    0,48

    0,01

    0,02

    0,02

    0,003

    0,003




    1,00

    1,10

    0,96

    -0,10

    0,04

    -0,10

    -0,033

    0,05




    1,50

    1,40

    1,49

    0,10

    0,01

    0,07

    0,033

    0,03




    2,00

    2,10

    1,99

    0,00

    0,01

    -0,05

    -0,033

    0,04




    2,50

    2,40

    2,49

    0,10

    0,01

    0,04

    0,033

    0,03




    3,00

    2,85

    2,99

    0,15

    0,01

    0,05

    0,05

    0,05

























    Приведу пример расчета:




    ∆Uув = U - U0ув = 0.50– 0.49 = 0.01 B



    ∆Uум = U - U0ум = 0.50 – 0.48 = 0.02 B

    или

    δ = 100 * ∆U / U =100*0.01/0.5 =0,02 %

    или

    γ = 100 * ∆U / UN = 100 * 0.01/3 = 0,003 %



    Н=100*Uoув- Uoум/ UN = 100*(0.49-0.48) /3= 0,003%


    Амплитудно-частотная характеристика электронного вольтметра.

    Таблица 2

    Область верхних частот

    f, Гц

    1000

    100,00

    200,00

    300,00

    400

    электронный вольтметр

    U (f), B

    2,50

    2,51

    2,50

    2,50

    2,50

    K (f)

    1,00

    1,00

    1,00

    1,00

    1,00

    цифровой вольтметр

    U (f), B

    2,50

    2,50

    2,40

    2,32

    2,24

    K (f)

    1,00

    1,00

    0,96

    0,93

    0,90


    Приведу пример расчета:



    Таблица 3

    Область нижних частот


    f, Гц

    1000

    800

    600

    400

    200

    50

    40

    30

    20

    10

    электронный вольтметр

    U (f), B

    2,5

    2,51

    2,5

    2,5

    2,5

    2,49

    2,49

    2,45

    2,45

    2,52

    K (f)

    1,004

    0,996

    1,000

    1,000

    0,996

    1,000

    0,984

    1,000

    1,029

    1,004

    цифровой вольтметр

    U (f), B

    2,49

    2,36

    2,36

    2,36

    2,35

    2,3

    2,3

    2,1

    2

    2

    K (f)

    1,00

    0,94

    0,94

    0,94

    0,94

    0,92

    0,92

    0,84

    0,80

    0,80


















    Исследуемые характеристики

    Форма сигналов

    синусоидальная

    прямоугольная

    треугольная

    Uп показания вольтметра. В

    1,5

    2,5

    1,2

    Uср, В

    1,35

    2,25

    1,08

    U, В

    1,50

    2,25

    1,24

    δ, %

    0,00

    11,11

    -3,22
    Таблица 4
    Приведу пример расчета:
    Uср = Uп / 1,11 = 1,5 / 1,11 = 1,35 В

    U = Uср* Kф = 1,35 * 1,11 = 1,50 В

    δ = 100 * (Uп – U) / U = 100 * (1,50 – 1,50) / 1,50 = 0 %

    Вывод
    Выполнив данную работу, мы исследовали цифровой и электронный вольтметры. Исследование аналогового вольтметра показало, что прибор соответствует своему классу точности, равному 3 (Приведенная погрешность не превышает 3 %). В области верхних частот (от 400 кГц) цифровой вольтметр начинает давать разбросанные значения, что в свою очередь дает преимущества электронному. В области нижних частот (ниже 10 Гц) цифровой вольтметр начинает давать значения вразброс, что отличает его от аналогового. Таким образом область применения электронного вольтметра (4 Гц - 600 кГц) гораздо шире чем область цифрового (50 Гц -300кГц). При измерении аналоговым вольтметром сигналов различных форм наибольшая дополнительная погрешность наблюдается у прямоугольного сигнала (11,11 %). У треугольного сигнала дополнительная погрешность измерения составляет -3,22 %.

    Санкт-Петербург

    2017


    написать администратору сайта