Главная страница
Навигация по странице:

  • отчет

  • Цель работы

  • Обработка результатов эксперимента

  • Определение АЧХ электронного вольтметра.

  • Определение влияния формы входного сигнала на показания вольтметров.

  • Выводы

    		•

    Исследование основных метрологических характеристик элементарных вольтметров


    Скачать 77.8 Kb.
    НазваниеИсследование основных метрологических характеристик элементарных вольтметров
    Дата02.12.2022
    Размер77.8 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаMetra_LR2 (1).docx
    ТипОтчет
    #824741

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    Санкт-Петербургский государственный

    электротехнический университет

    «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

    Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

    отчет

    по лабораторной работе №2

    по дисциплине «Метрология»

    Тема: «Исследование основных метрологических характеристик элементарных вольтметров»


    Студентка гр. 1208




    Боривская У.В.

    Преподаватель



    Орлова Н.В.



    Санкт-Петербург

    2022

    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 его 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 (синусоидальной, прямоугольной и треугольной) с одинаковой амплитудой на частотах, лежащих в рабочей полосе частот этого прибора. Объяснить и подтвердить расчетами полученные результаты. Сделать вывод о влиянии формы измеряемого напряжения на показания электронного вольтметра.


    Схема установки

    где ГС - генератор (синтезатор) сигналов синусоидальной, прямоугольной и треугольной формы, ЦВ - цифровой вольтметр, ЭВ - электронный вольтметр, ЭЛО - электронно-лучевой осциллограф.
    Спецификация

    Наименование средства измерений
    Диапазон измерений, постоянные СИ
    Характеристики точности СИ, классы точности
    Рабочий диапазон частот
    Параметры входа (выхода)

    Милливольтметр GVT-417В
    300 мкВ… 100В

    Всего 12 пределов

    1,5
    20 Гц…200 кГц





    Вольтметр универсальный цифровой



    Измерение на переменный ток






    200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В








    40 Гц …1 кГц

    1…0 кГц 10…20 кГц

    20…40 кГц





    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…20МГц




    Магазин сопротивлений P33

    0…7 В

    -

    1Гц…20МГц




    Обработка результатов эксперимента


    1. Определение основной погрешности электронного вольтметра.


    Таблица 2.1

    Показания поверяемого электронного вольтметра,

    U, В
    Показания образцового цифрового вольтметра
    Погрешность

    при увелич.

    Uо ув , В
    при уменьш. Uо ум, В
    абсолютная
    относи- тельная, , %
    приве- дённая, , %
    вариа- ция,

    Н,%

    при увелич. Uув, В
    при уменьш. Uум, В

    0,5
    0,44
    0,45
    0,06
    0,05
    12
    1,7
    0,33

    1,0
    0,97
    0,98
    0,03
    0,02
    3
    0,7
    0,33

    1,5
    1,50
    1,50
    0
    0
    0
    0
    0

    2,0
    2,01
    2,02
    0,01
    0,02
    0,5
    0,7
    0,33

    2,5
    2,52
    2,51
    0,02
    0,01
    0,8
    0,3
    0,33

    3,0
    3,04
    3,03
    0,04
    0,03
    1,3
    1
    0,33

     max = 1,7 % Hmax = 0,33%




    В



    В













    1.1 Начертим график зависимости относительной и приведённой погрешности от показателей электронного вольтметра по таблице 2.1

    1. Определение АЧХ электронного вольтметра.


    Таблица 2.2

    Область верхних частот

    f, кГц
    1 кГц
    1 МГц
    2 МГц
    3 МГц
    4 МГц

    Электронный вольтметр
    U(f), В
    2,5
    2,4
    2,2
    1,4
    1,0

    K(f)
    1
    0,96
    0,88
    0,56
    0,4



    Таблица 2.3

    Область нижних частот

    f, Гц
    1000
    800
    600
    400
    200
    50
    40
    30
    20
    10
    8

    Электронный вольтметр
    U(f), В
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5
    2,5

    K(f)
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1




      1. Начертим график АЧХ Для верхних и нижних частот.

    Критерием рабочей полосы служит отклонение


    1. Определение влияния формы входного сигнала на показания вольтметров.

    Среднее значение напряжения при любой форме сигнала (в пределах АЧХ вольтметра) рассчитывается по формуле:

    При известной форме напряжения можно рассчитать действующее значение измеряемого напряжения:

    где – показания вольтметра по его шкале; – коэффициент формы напряжения, для синусоидального напряжения , для сигнала прямоугольной формы , а для сигнала треугольной формы -

    Дополнительная относительная погрешность влияние формы напряжения на показания вольтметра: .
    Таблица 2.4

    Исследуемые характеристики
    Форма сигнала

    Синусоидальная
    Прямоугольная
    Треугольная

    , В
    1,50
    2,60
    1,20

    , В
    1,35
    2,34
    1,08

    U , В
    1,50
    2,34
    1,24

    , %
    0
    11,11
    3,38




    Выводы:

    1. Милливольтметр GTV-417 В соответствует классу точности (1; 5), т.к. приведённая погрешность не выходит за границы, установленные классом точности (γ=1,7%);

    2. На анализируемом диапазоне (8; ) Гц были найдены нижняя (≈8 Гц) и верхняя границы. (Верхняя граница равна потолку измеряемого диапазона, т.к. АХЧ в области высоких частот не отклоняется больше, чем на 10%;

    3. Наиболее точно напряжение можно измерить при синусоидальной форме сигнала. Погрешность в этом случае равна δ=0, т.к. способ расчёта соответствует осциллографу, который рассчитан на синусоидальный сигнал. При использовании прямоугольной формы сигнала получаем наибольшую относительную погрешность δ=11,11%. Треугольный сигнал схож с синусоидальным, поэтому значение δ в данном случае мало δ=3,38%.

    написать администратору сайта