ЛР1 ИвТК. Исследование прямых и косвенных однократных измерении по дисциплине измерения в телекоммуникациях

• Название: Исследование прямых и косвенных однократных измерении по дисциплине измерения в телекоммуникациях
• Дата: 27.02.2023
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: ЛР1 ИвТК.docx
• Тип: Исследование; #956753

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Факультет «Компьютерных технологий и кибербезопасность»

Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
Лабораторная работа №1

Тема: Исследование прямых и косвенных однократных измерении

по дисциплине «измерения в телекоммуникациях»


Выполнили: Амантай А. С. Мендыгалиева К. К. Куатова В. К.

Студентки группы ССТ-2002

Проверила: И. О. ассоциированного профессора Илипбаева Л. Б.

Алматы, 2023

Лабораторная работа № 1. Прямые и косвенные однократные измерения
Цель работы
Приобретение навыков планирования и выполнения прямых и косвенных однократных измерений. Получение опыта по выбору средств измерений, обеспечивающих решение поставленной измерительной задачи. Изучение способов обработки и правильного представления результатов прямых и косвенных одно­кратных измерений.
1.Экспериментальная часть
1)Запустите программу лабораторного практикума и выберите лабораторную работу «Прямые и косвенные однократные измерения» в группе работ «Об­работка и представление результатов измерений». На рабочем столе компьютера появится модель лабораторного стенда с моделями средств измерений и вспомо­гательных устройств (рис. 1.1) и окна, созданного в среде MS Excel, лаборатор­ного журнала, который служит для формирования отчета по результатам выпол­нения лабораторной работы.

2)Ознакомьтесь с расположением моделей отдельных средств измерений и других устройств на рабочем столе. Включите модели средств измерений и вспомогательных устройств и опробуйте их органы управления (Приложе­ние). После того как вы убедитесь в работоспособности приборов, выключите все модели и вспомо­гательные устройства.

3) Приступите к выполнению заданий лабораторной работы.



Рисунок1-.Стенд №1 лабораторной работы
На стенде рисунок1-находятся модели (см. Приложение) магнитоэлектрического вольтамперметра, электронного аналогового милливольтметра среднеквадратического значения, электронного цифрового мультиметра, источников постоянного и переменного напряжения, делителя напряжения и коммутационного устройства.
Задание 1. Выполнение прямых однократных измерений

а) Выберите среди имеющихся на лабораторном стенде средств измерений вольтметр для измерения постоянного напряжения на выходе УИП с относительной погрешностью, не превышающей 1%. При выборе исходите из того, что напряже­ние на выходе УИП может быть установлено произвольно в диапазоне от 15 В до 30 В.
1)Выбрав вольтметр, включите его, установите подходящий диапазон измерений и с помощью КУ подключите вольтметр к выходу УИП.


Рисунок2-Подключения магнитоэлектрического вольтамперметра с помощью КУ к выходу ИУП
2)Включите УИП и установите на его выходе напряжение в указанном диапазоне. Снимите показания вольтметра.

Рисунок3- Магнитоэлектрического вольтамперметр
Модель магнитоэлектрического вольтамперметра используется при модели­ровании процесса прямых измерений постоянного напряжения и силы постоян­ного тока методом непосредственной оценки.
2.Расчетная часть
1) (Предел показании шкалы)

(Показание по эксперименту)

(значения взято по приложению №1)

Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

0,78%

2)





Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

0,69%

3)





Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

0,58%

4)





Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

0,57%

5)





Абсолютная погрешность:

Относительная погрешность:

0,5%
3)Запишите в отчет: показания вольтметра, тип и класс точности вольтметра, выбранный диапазон измерений.

Вольтметр: Магнитоэлектрический вольтамперметр. Класс точности-0,5

Таблица 1-Прямые измерения напряжения на выходе УИП.
Показания вольтметра, В	Диапазон измерений, В	Абсолютная погрешность, В	Относительная погрешность, %	Результат измерений, В
9,61	0-15	0,075	0,58	(9,61+-0.075)
10,73	0-15	0,075	0,69	(10,73+-0.075)
12,84	0-15	0,075	0,78	(12,84+-0.075)
13,07	0-15	0,075	0,57	(13,07+-0.075)
15	0-15	0,075	0,5	(15+-0.075)

б) Выберите среди имеющихся на лабораторном стенде средств измерений вольтметр для измерения ЭДС гальванического элемента с абсолютной по­грешностью, не превышающей 2 мВ (значение ЭДС постоянно и лежит в диапа­зоне от 1,3 В до 1,7 В).

1)Выбрав вольтметр, включите его, установите подходящий диапазон измерений и с помощью КУ подключите вольтметр к выходу источника ЭДС.

Рисунок4-Подключение вольтметра с помощью КУ к выходу ЭДС
Модель гальванического элемента моделирует работу имеющего источника постоянной электродвижущей силы с ЭДС, равной примерно 1,5 В, и пренебре­жимо малым внутренним сопротивлением.

2.Снимите показания вольтметра.

Рисунок5-Цифровой мультиметр
Модель цифрового мультиметра при выполнении работы служит в качестве цифрового вольтметра, и используется при моделировании процесса прямых измерений постоянного напряжения и среднеквадратического значения пе­ременного напряжения синусоидальной формы методом непосредственной оценки.
Расчетная часть
(Предел шкалы)

(Показание по эксперименту)

(значения взято по приложению №1)

Относительная погрешность:



Абсолютная погрешность:

3.Запишите в отчет: показания вольтметра, тип и класс точности вольтметра, выбранный диапазон измерений.
Вольтметр: Цифровой Мультиметр, класс точности-0,1/0,02
Таблица 2- Прямые измерения ЭДС гальванического элемента

Показания вольтметра, В	Диапазон измерений, В	Абсолютная погрешность, В	Относительная погрешность, %	Результат измерений, В
1,5	0-15	0,16	-0,107	1,5

в) Выберите среди имеющихся на лабораторном стенде средств измерений вольтметр для измерения значения напряжения на выходе источника переменно­го напряжения с относительной погрешностью, не превышающей 0,5%.
1)Выбрав вольтметр, включите его, установите подходящий диапазон измерений и с помощью КУ подключите вольтметр к выходу источника пере­менного напряжения.


Рисунок6-Подключение вольтметра с помощью КУ к выходу источника переменного напряжения
2)Снимите показания вольтметра.

Рисунок7-Показание цифрового мультиметра
2)Расчетная часть
(Предел шкалы)

(Показание по эксперименту)

(значения взято по приложению №1)

Абсолютная погрешность: 9.95

Относительная погрешность:
3)Запишите в отчет: показания вольтметра, тип и класс точности вольтметра, выбранный диапазон измерений

Вольтметр: Цифровой Мультиметр, класс точности-0,1/0,02
Таблица 3-Прямые измерения напряжения на выходе источника переменного напряжения

Показания вольтметра Ва	Диапазон измерений, В	Абсолютная погрешность, В	Относительная погрешность, %	Результат измерений, В
211	0-15	9,95	4,72	211+-9,95

Задание 2. Выполнение косвенных измерений

а) Выберите среди имеющихся на рабочем столе средств измерений вольтметр для косвенного измерения коэффициента деления делителя напряжения.
1)Выбрав вольтметр, включите его и установите подходящий диапазон измерений.

2)Подключите с помощью КУ делитель к выходу источника напряжения.

3)Подключите с помощью КУ вольтметр поочередно к входу и выходу делителя и снимите в обоих случаях показания вольтметра.


Рисунок8-Подключение вольтметра с помощью КУ к входу делителя

Рисунок9-Подключение вольтметра с помощью КУ к выходу делителя
Модель делителя напряжения используется при моделировании работы дели­теля с коэффициентом деления К = 1 : 10000 при классе точности, равном 0,05, входном сопротивлении не менее 1 МОм, выходном - не более 1 кОм. Делитель можно использовать на постоянном и переменном токе напряжением не более 500 В и частотой до 20 кГц.
4)Снимите показание мультиметра на входе и на выходе делителя

Рисунок 10-Показание мультиметра на входе делителя



Рисунок 11-Показание мультиметра на выходе делителя



Рисунок 12- Показание мультиметра на входе делителя


Рисунок 13 Показание мультиметра на входе делителя


Рисунок 14- Показание мультиметра на входе делителя


Рисунок 15-Показание мультиметра на входе делителя


Рисунок 16- Показание мультиметра на входе делителя


Рисунок 17-Показание мультиметра на входе делителя



Рисунок 18- Показание мультиметра на входе делителя

Рисунок 19- Показание мультиметра на входе делителя
2.Расчетная часть







1)



(значения взято по приложению №1)



Относительная погрешность измерения коэффициента деления:








1)



(значения взято по приложению №1)




Относительная погрешность измерения коэффициента деления:





3)



1)



(значения взято по приложению №1)




Относительная погрешность измерения коэффициента деления:






4)



1)



(значения взято по приложению №1)




Относительная погрешность измерения коэффициента деления:




5)



1)



(значения взято по приложению №1)




Относительная погрешность измерения коэффициента деления:





5)Запишите в отчет: показания вольтметра, тип и класс точности вольтметра, выбранные диапазоны измерений, сведения о делителе напряжения.

Вольтметр: Электронный цифровой мультиметр, класс точности-0,1/0,02. Делитель напряжения: К = 1:10 000, класс точности-0,05
Таблица 4. Косвенные измерения коэффициента деления

	Показания вольтметра на входе делителя, В	Показания вольтметра на выходе делите-ля, мВ	Установленный диапазон измерений на входе делителя, В	Установленный диапазон измерений на выходе делителя, В
1	8,31	0,831	199	0-0,1999
2	9,617	0,962	199	0-0,1999
3	10	0,1	199	0-0,1999
4	12,87	1,287	199	0-0,1999
5	15	1,5	199	0-0,1999
	Относительная погрешность измерения напряжения на входе делителя, %	Относительная погрешность измерения напряжения на выходе делителя, %	Относительная погрешность измерения коэффициента деления, %	Результат измерения коэффициента деления делителя
1	0.578	4,8	5,378	10000±538
2	0.494	4,2	4,67	10000±467
3	0.478	4,06	4,53	10000±453
4	0.38	3,16	3,549	10000±355
5	0,34	2,73	3,07	10000±307