Лабораторная работа 2 омри. лаба 2 метра. измерение напряжений электронными вольтметрами

• Название: измерение напряжений электронными вольтметрами
• Анкор: Лабораторная работа 2 омри
• Дата: 15.05.2023
• Размер: 64.09 Kb.
• Имя файла: лаба 2 метра.docx
• Тип: Отчет; #1132335

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОР

отчет

по лабораторной работе №2

Дисциплина Основы метрологии и радиоизмерений

Тема:

«ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОННЫМИ ВОЛЬТМЕТРАМИ»

Студенты гр.1111 ______________________ Шмелева Ю.Е.

______________________ Эсаулова А.И.

______________________ Удинцев Е.А.

______________________ Лукин К.С.

Преподаватель: ______________________ Семенихин И.Н.




Санкт-Петербург

2023

Цель работы: изучение методов измерения постоянных и переменных напряжений различной формы, принципов работы измерительных преобразователей аналоговых и цифровых вольтметров.

Вольтметр – измерительный прибор, позволяющий измерить напряжение. Если это напряжение – постоянная величина, то вольтметры называют «вольтметры постоянного тока» (группа В2 по ГОСТ). Для измерения постоянного напряжения применяют электромеханические приборы магнитоэлектрического типа с добавочным резистором. Чувствительность этих приборов и их входное сопротивление часто недостаточны, поэтому для улучшения их параметров используют усилители постоянного тока (УПТ). Такие приборы называют «электронными вольтметрами», их входное сопротивление может достигать десятков МОм Рабочий диапазон таких вольтметров может начинаться от долей микровольт, верхняя граница определяется электрической прочностью входных блоков и переключателя диапазонов. Для повышения помехоустойчивость вольтметров постоянного тока на входе предусматривают сглаживающий фильтр низких частот (ФНЧ).



Для измерения напряжения сигналов сложной формы применяют вольтметры «переменного тока» (группа В3). В них используют преобразователи формы сигнала - детекторы. Они позволяют из сигнала сложной формы на входе получить постоянное напряжение, функционально связанное с параметрами этого сигнала.

Обработка результатов

1. 
   Рассчитать погрешность установки на генераторе
   

2. 
   Построить зависимость относительной погрешности установки от измеряемого значения
   

10	5,00	5,0163	-0,0163	5,08	-0,0032
5	2,50	2,5121	-0,0121	2,51	-0,0048
2	1,00	1,0026	-0,0026	1,01	-0,0026
1	0,50	0,491	0,0090	0,492	0,0183
0,5	0,25	0,2362	0,0138	0,236	0,0584
0,25	0,13	0,1147	0,0103	0,117	0,0898
0,1	0,05	0,0419	0,0081	0,0435	0,1933

1. 
   Рассчитать амплитуды на выходе преобразователя пикового напряжения
   

f, kHz	1	2	5	10	20	50	100	200	500
	0,6772	0,6790	0,6795	0,6797	0,6791	0,6778	0,6743	0,6644	0,6617
	0,6124	0,6140	0,6142	0,6141	0,6135	0,6113	0,6068	0,5966	0,5813
	0,6700	0,7871	0,8843	0,9484	0,9775	0,9817	0,9615	0,9067	0,8852
	0,5	0,75	0,9	0,95	0,975	0,99	0,995	0,9975	0,999

2. 
   Построить график амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)
   

АЧХ

-0,127

-0,0210

0,0076

0,001

-0,001

0,004

0,015

0,041

0,052

3. 
   Через вычислить
   

Измеренные значения:

Um, В	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Uск, В	17,71	32,55	64,45	96,87	129,3	169,99
Uсв, В	15,98	28,23	56,09	84,94	114,01	150,65
Uпик, В	25,25	44,18	86,53	113,46	174,96	231,69

Расчетные значения:

Uск, В	0,035	0,071	0,142	0,213	0,284	0,355
Uсв, В	0,032	0,064	0,128	0,192	0,256	0,319
Uпик, В	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5

4. 
   Построить графики амплитудных характеристик
   

АЧХ пик	-2,703	-2,645	-2,636	-2,578	-2,64	-2,666
АЧХ ск	-2,698	-2,662	-2,657	-2,658	-2,659	-2,681
АЧХ св	-2,699	-2,645	-2,642	-2,647	-2,649	-2,674

3. 
   Рассчитать коэффициенты
   

Синус	1,462	1,41	1,109	1,11
Меандр	1,089	1	1,003	1
Треугольник	1,832	1,733	1,153	1,155
Пила	1,858	1,733	1,148	1,155
Импульс	2,996	2,83	1,460	2,83

Высчитанные коэффициенты в основном совпадают с теоретическими.

1. 
   Определить установленное на генераторе среднеквадратическое значение напряжения Uск
   

2. 
   Вычислить погрешность измерения и предел абсолютной погрешности напряжения.
   

Предел – 5В

					Погрешность, В
Синус	0,3365	0,355	1,41	0,018	0,0020
Меандр	0,1162	0,125	1	0,009	0,0010
Треугольник	0,0865	0,087	1,733	0,00055	0,0009
Пила	0,1054	0,115	1,733	0,010	0,0023
Шум	0,0528	0,289	1,733	0,236	0,0005

Вывод: в ходе лабораторной работы были проведены измерения: постоянных напряжений, параметров гармонического синусоидального напряжения, параметров периодических несинусоидальных напряжений, среднеквадратических напряжений. Были исследованы: показания преобразователей в режимах открытого и закрытого входов, влияние постоянной заряда на показания преобразователя пикового значения напряжения. По экспериментальным данным определены коэффициенты амплитуды и формы для каждой формы напряжения, которые примерно равны теоретическим коэффициентам.