خطای نسبی فرمول ولت متر اندازه گیری کمیت های فیزیکی خطاهای اندازه گیری

مقادیر اندازه گیری شده

teris-tiki

تعداد اندازه گیری ها

نشانه های دستگاه در حال تایید است

خوانش دستگاه مرجع

U'p p,V

U'' arr.B

1. وظیفه

یک ولت متر دیجیتال را برای اندازه گیری ولتاژ DC انتخاب کنید (شکل 2).

1) با در نظر گرفتن شرایط Rng و اندازه گیری.

1. داده های اولیه

گزینه 87

قرائت ولت متر 0.92 ولت

تغییر ولتاژ منبع تغذیه + 10٪

خطای اندازه گیری مجاز (2.5%
جریان مدار 2.87 میلی آمپر
درجه حرارت محیط+35(S.

2. محاسبه خطای حاصل

اول از همه، اجازه دهید Rng را تعریف کنیم

Rng = Ux / I = 0.92/2.87 = 320.5 OM

از آنجایی که این مقدار چندین مرتبه کمتر از مقاومت ورودی ولت مترهای دیجیتال است، ما یک انتخاب اولیه از دستگاه را بر اساس مقدار انجام می دهیم (پایه.

هنگام اندازه گیری 0.92 ولت در ولت متر V7-16، حد اندازه گیری تنظیم می شود.
1 V. برای زمان تبدیل 20 میلی ثانیه، حد خطای پایه مجاز برابر است با

و برای زمان تبدیل 2 میلی ثانیه ما آن را دریافت می کنیم

این مقادیر بسیار کمتر هستند (اضافی = (2.5%)، بنابراین ما خود را با محاسبه خطاهای اندازه گیری باقی مانده برای این دستگاه خسته نمی کنیم.
تقریباً همان عدد ناچیز در هنگام تجزیه و تحلیل ویژگی های ولت متر F203 به دست می آید.

(پایه = 0.208٪

در صورت استفاده از دستگاه V7-22 حد اندازه گیری را روی 2 ولت قرار می دهیم.

ولت متر Shch4313. با تنظیم محدوده اندازه گیری روی 0.5 - 5 ولت، به این نتیجه می رسیم

مقدار به دست آمده از خطای اصلی بسیار نزدیک به مقدار مجاز (2.5 (2.72) است، اما در نتیجه محاسبات بعدی، شرط ((P) ((add.)) برقرار نیست، بنابراین این ولت متر نیز وجود ندارد. مناسب.
سپس بیایید نزدیکترین ولت متر دیگر را امتحان کنیم - V7-22.

اجازه دهید خطای اضافی دستگاه ناشی از تغییرات ولتاژ تغذیه را تعیین کنیم. با تجزیه و تحلیل مشخصات فنی دستگاه، به این نتیجه می رسیم که تغییر ولتاژ تغذیه مشخص شده + 10 ولت، حد بالای مجاز (+22 ولت) مقدار ولتاژ نرمال در شبکه منبع تغذیه ولت متر است. بدین ترتیب

مرحله بعدی تعیین است خطای اضافیدستگاه ناشی از افزایش دمای کارکرد (35+ (C) است. با عطف به مشخصات فنی این ولت متر، متوجه می شویم که خطای اضافی دستگاه ناشی از انحراف دما از نرمال است.
(20(2C()) تا دمای عملیاتی شدید (از 10- تا 40+ درجه سانتیگراد)، برای هر 10(C) تغییر دما از نصف حد مجاز خطای پایه تجاوز نمی کند.
با توجه به موارد فوق، دریافت می کنیم:

(t = (0.5(پایه + 0.25*(پایه = (0.75(پایه

اجازه دهید با استفاده از فرمول خطای ناشی از عدم تطابق بین خصوصیات شی و دستگاه را تعیین کنیم

با توجه به اینکه برای این محدوده امپدانس ورودی 100 MOhm است، آن را بدست می آوریم

تصحیح این خطای سیستماتیک

قرائت های ولت متر تصحیح شده است

Uv = 0.92 + 0.0000029 = 0.9200029

تقریباً خطا در تعیین تصحیح برابر با خطا در تعیین است
Rng. از آنجایی که مقادیر I، Rng، ( کوچک هستند، خطا در تعیین تصحیح مقداری از مرتبه دوم کوچکی است و می توان از آن صرف نظر کرد.
و فقط در حال حاضر، با انتخاب احتمال اطمینان P = 0.95; k = 1.1 و با در نظر گرفتن

ما آن را دریافت می کنیم

شرط ((Р) ((افزودن انجام شد (0.79 شکل مطلق نمایش خطا

((P) = (0.79*0.9200029*10-2 = (0.0072 = 0.007 V، P = 0.95

نتیجه اندازه گیری ولتاژ با استفاده از ولت متر V7-22 انتخاب شده را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

U = 0.92 (0.007 V؛ P = 0.95؛ TRUE.

برای محدوده اندازه گیری در نظر گرفته شده (0-2 ولت) ولت متر انتخاب شده در شکل. 2.1 و شکل 2.2 نمودارهایی از تغییرات در حدود خطای اصلی دستگاه و خطای اندازه گیری حاصل (برای شرایط داده شده) را به ترتیب به صورت نسبی (شکل 2.1) و مطلق نشان می دهد.
(شکل 2.2) نمایش خطا

از تجزیه و تحلیل نمودارها به دست می آید که مقدار اندازه گیری شده Ux با دقت دست کم گرفته شده در نیمه اول محدوده قرار می گیرد. بنابراین، استفاده از ولت متر V7-22 توصیه نمی شود.

بر اساس ملاحظات اقتصادی، می توان فرض کرد که از یک ولت متر با کلاس دقت درشت تر از B7-22 استفاده می شود، اما به دلیل ترکیب مطلوب Ux و Upr، شرایط اندازه گیری مشخص شده را برآورده می کند. در این حالت، اندازه گیری 0.92 ولت باید در محدوده 0 تا 1.5 ولت انجام شود.
هنگام محاسبه حد خطای پایه مجاز این دستگاه، برای آن همان مقدار را در نظر می گیریم (پایه در نقطه عملکرد محدوده، که در بالا (0.58٪) به دست آمد.

این مقدار با فرمول زیر تعیین می شود:

برای حد بالایی محدوده، فرض کنید

از حل مشترک عبارات فوق d = 0.1 و c = به دست می آوریم
0,4.

این بدان معنی است که برای ولت متر پیشنهادی به دست می آوریم:

هنگام استفاده از این ولت متر برای Ux = 0.92 V در Upr = 1.5 V، (bas = 0.57 است که عملاً با مقداری که در بالا محاسبه کردیم تفاوتی ندارد. بنابراین نیازی به انجام محاسبات بیشتر نیست.

محاسبه حد خطای مجاز اصلی ولت متر پیشنهادی توسط نمودارهای ارائه شده در شکل نشان داده شده است.
2.3، که در آن a محدودیت‌ها (پایه برای V7-22، و b محدودیت‌ها هستند (پایه برای ولت متر پیشنهادی.

مطابق با الزامات استانداردها، فرمول خطای اصلی به دست آمده در بالا باید به صورت زیر تبدیل شود:

در نتیجه، برای ولت متر پیشنهادی یک کلاس دقت به دست می آوریم

با انجام تبدیل های مشابه فرمول (مبنای ولت متر V7-22، کلاس دقت 0.35/0.2 را برای آن به دست می آوریم. بر اساس امکان سنجی اقتصادی (همه چیزهای دیگر برابر هستند)، در تولید ترجیح داده می شود از یک دستگاه کمتر دقیق کلاس 0.5/0.1.

-----------------------

مبحث 1. واحدها مقادیر فیزیکی. سیستم SI

وظیفه 1.

سرعت خودرو در قسمت مستقیم بزرگراه 169 کیلومتر بر ساعت بود. تبدیل به واحدهای SI.

راه حل:

169 km/h=169000m/h=169000m/3600s=46.94 m/s

پاسخ:سرعت ماشین 46.94 متر بر ثانیه بود.

وظیفه 2.

در بسیاری از کشورهای اروپایی، دما در مقیاس فارنهایت اندازه گیری می شود. اگر در پاریس 68 درجه فارنهایت و در زاپوروژیه 21.5 درجه سانتیگراد باشد، کجا گرمتر است؟

راه حل:

tºF=9/5tºC+3221.5 9/5+32=21.5 1.8+32=70.7ºF،

پاسخ:در مقیاس فارنهایت، دما در Zaporozhye 70.7 درجه فارنهایت است که 2.7 درجه فارنهایت بیشتر از پاریس است، بنابراین در Zaporozhye گرمتر است.

وظیفه 3.

با واحد SI سرعت متوسط ​​( v) جسم، اگر در طول زمان t=310m/s فاصله S=15cm را بپیماید.

راه حل:

t=310m/s = 0.31s; S=15cm=0.15m; v =S/t=0.15/0.31=0.4838m/s

پاسخ: سرعت متوسط ​​جسم v=0.4838m/s.

مبحث 2. محاسبه خطاها و گرد کردن نتایج اندازه گیری. تخمین بزرگی خطای سیستماتیک (معرفی اصلاحات)

وظیفه 1.

خطاهای نسبی و کاهش یافته ولت متر را در صورتی که محدوده اندازه گیری آن از 12- تا 12 ولت باشد تعیین کنید. مقدار علامت مقیاس تایید شده x=7V است. مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده Y = 7.978 است

راه حل:

خطای نسبی ولت متر

کاهش خطای ولت متر

جایی که ایکس ن- مقدار نرمال سازی (حد اندازه گیری بالایی)

پاسخ:δ=13.86% ; γ=8.08%;

وظیفه 2.

خطا را هنگام اندازه گیری جریان با آمپرمتر کلاس دقت z=1.5 در صورتی که جریان نامی آمپرمتر 30A باشد و آمپرمتر قرائت شده x=11A باشد، تعیین کنید.

راه حل:

خطای آمپرمتر 30/100·1.5=±0.45A

30·0.015=±0.45A

بنابراین، هنگامی که آمپرمتر قرائت x = 11A

خطای Δx=±0.45A مانند هر نقطه اندازه گیری دقیق تر است.

پاسخ: Δx=±0.45A

وظیفه 3.

قرائت ولت متر با محدوده اندازه گیری از 0 ولت تا 200 ولت برابر = 154 ولت. یک ولت متر استاندارد متصل به صورت موازی y = 147 ولت را نشان می دهد. خطای نسبی و کاهش یافته ولت متر کار را تعیین کنید.

راه حل:

خطای نسبی ولت متر کار

کاهش خطای ولت متر کار

پاسخ: δ=4.76%; γ=3.5%.

وظیفه 4.

خطای نسبی یک ولت متر با کلاس دقت Z=2 را پیدا کنید

با محدوده اندازه گیری از 0 تا 120 ولت. در نقطه مقیاس x=47V.

راه حل:

خطای مطلق ولت متر

Δх= 120·0.02%=2.4V

خطای مربوطه

پاسخ:δ=5.1%.

مبحث 3. روش ها و تکنیک های اندازه گیری. محاسبه قابلیت اطمینان ابزار.

وظیفه 1.

تعیین مناسب بودن برای استفاده بیشتر از یک ولت متر کار با کلاس دقت 1.75 با محدوده اندازه گیری از 0 تا 300 ولت، اگر داده های زیر با تغییر مستقیم قرائت های آن با قرائت های یک ولت متر استاندارد به دست آمده باشد.

راه حل:

با توجه به شرط، خطای کاهش یافته γ = 1.75٪ است.

Δmax = 61 - 60 = 1B

پاسخ: ولت متر کار برای استفاده بیشتر مناسب است.

وظیفه 2.

هنگام بررسی یک ولت متر کلاس دقت با محدودیت دقت 100 ولت

قرائت های زیر از ولت مترهای استاندارد و تایید شده بدست آمد:

مناسب بودن دستگاه را ارزیابی کنید. در صورت ازدواج، نقطه ای را که به دلیل آن تصمیم گرفته شده است، ذکر کنید.

راه حل:

با توجه به شرایط، خطای کاهش یافته γ = 1٪ است که 1 ولت از حد اندازه گیری 100 ولت است. بنابراین، ولت متر نامناسب است زیرا در نقاط 10; 20; سی 40; 50 - خطا قابل قبول است.

وظیفه 3.

تعريف كردن خطای مربوطهدر ابتدای مقیاس در Y=75 تقسیم برای دستگاه کلاس 0.5 با مقیاس x=800 تقسیم. این خطا چقدر از خطای تقسیم صدم مقیاس ابزار بیشتر است؟

راه حل:

با توجه به شرط، خطای کاهش یافته γ = 0.5٪ است.

تقسیمات

پاسخ: خطای نقطه 75 1.33 درصد بیشتر از نقطه 100 است.

وظیفه 4.

هنگام نظارت بر پارامترهای اندازه‌شناسی گیج‌های فشار تغییر شکل (فشار) با مقیاس 450 تقسیم، جابجایی سوزن از ضربه زدن به بدنه باید با خطای بیش از 0.1 ارزش تقسیم مقیاس ارزیابی شود. این خطای گزارش را با خطای مجاز برای گیج فشار کلاس 0.01 ترکیب کنید.

راه حل:

خطای مجاز Δ=0.045 تقسیم

پاسخ:

خطای 0.1 تقسیم قیمت از خطای Δ=0.045 بیشتر است.

وظیفه 5.

درجه دقت ترازو 0.01 خطای مجاز این ترازوها را در ابتدا (1 تقسیم) در وسط ترازو تعیین می کند اگر ترازو برای 450 تقسیم طراحی شده باشد.

راه حل:

با توجه به شرط، خطای کاهش یافته γ = 0.01٪ است.

پاسخ:

خطای مجاز Δ=0.045 تقسیم. در تمام طول ترازو هم در ابتدای ترازو و هم در وسط و انتهای ترازو عمل می کند.

وظیفه 6.

هنگام اندازه گیری ولتاژ با ولت متر با کلاس دقت 0.5 ثانیه محدوده بالاییاندازه گیری x=300V، قرائت او Y=155V بود. خطای نسبی ولت متر را تعیین کنید.

راه حل:

با توجه به شرط، خطای کاهش یافته γ = 0.5٪ است.

پاسخ:

خطای نسبی ولت متر δ=0.97%

وظیفه 7.

آمپرمتر با کلاس دقت 1.5 دارای محدوده اندازه گیری از 0 تا 300A است. اگر سوزن آمپرمتر در نقطه مقابل عدد Y = 155A متوقف شود، خطاهای مطلق و نسبی مجاز را تعیین کنید.

راه حل:

با شرط γ=1.5%

خطای مطلق

خطای مربوطه

پاسخ:

خطای مطلق آمپرمتر Δ=4.5A

خطای نسبی آمپرمتر δ=2.9%

وظیفه 8.

هنگام تعیین کلاس دقت یک وات متر طراحی شده برای 750 وات، داده های زیر به دست آمد:

50 وات - با توان 50 وات؛

96 وات - در توان 100 وات؛

204 وات - در توان 200 وات؛

398 وات - در توان 400 وات؛

746 وات - با توان 750 وات؛

کلاس دقت دستگاه چقدر است؟

راه حل:

کلاس دقت حداکثر خطای ممکن دستگاه را نشان می دهد که به صورت درصدی از بزرگترین مقدار بیان می شود، بنابراین خطا کاهش می یابد.

بیایید خطای ابزار را تولید کنیم

خطای مطلق در کلاس 0.53 این است:

از آنجایی که خطای داده شده در تمام طول مقیاس اعمال می شود، در هر نقطه از مقیاس، خطا نباید بیش از Δ=4W باشد.

سه نقطه از این قبیل در مقیاس وجود دارد:

750 وات - 746 وات = 4 وات

100 وات - 96 وات = 4 وات

200 وات - 204 وات = -4 وات

همچنین کلاس دقت 0.53 وجود ندارد

بنابراین، وات متر را می توان یک کلاس دقت 1.0 نسبت داد.

در مقیاس دستگاه اندازه گیری، مقدار کلاس دقت به شکل یک عدد نشان می دهد که مقدار نرمال شده خطا را نشان می دهد.

به صورت درصد بیان می شود، می تواند مقادیر زیر را داشته باشد:

6;5;4;2.5;1.5;1.0;0.5;0.2;0.1;0.05;0.02;0.01;0.005 و غیره

خطای نتیجه اندازه گیری تا حد زیادی به خطای ابزار اندازه گیری بستگی دارد که مهم ترین مؤلفه ای است که کیفیت اندازه گیری ها به آن بستگی دارد.

مشخصات فنیکه بر نتایج و خطاهای اندازه گیری تأثیر می گذارد نامیده می شود مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیریبسته به مشخصات و هدف ابزار اندازه گیری، مجموعه ها یا مجموعه های مختلفی از ویژگی های اندازه گیری استاندارد می شوند. مطابق با استاندارد، مشخصات مترولوژیکی ابزار اندازه گیری برای تعیین نتیجه اندازه گیری و محاسبه ویژگی های جزء ابزاری خطای اندازه گیری، محاسبه مشخصات مترولوژیکی کانال های سیستم های اندازه گیری و انتخاب بهینهابزار اندازه گیری

خطای اندازه گیری ابزاری- خطای ناشی از نقص ابزار اندازه گیری. این خطا به نوبه خود معمولاً به خطای اصلی ابزار اندازه گیری و خطای اضافی تقسیم می شود.

خطای اصلی ابزار اندازه گیری- این خطا در شرایطی است که به عنوان عادی پذیرفته شده است، یعنی. در مقادیر نرمالتمام مقادیر موثر بر نتیجه اندازه گیری (دما، رطوبت، ولتاژ تغذیه و غیره):

Δ=aیا Δ=(a+bx)، (1.1)

جایی که Δ و ایکسدر واحدهای کمیت اندازه گیری شده بیان می شود.

خطای مطلق دستگاهتفاوت بین قرائت ابزار و مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده نامیده می شود:

تصحیح ابزارتفاوت بین مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده و قرائت ابزار است. از نظر عددی، تصحیح برابر است با خطای مطلق گرفته شده با علامت مخالف:

=-Δх . (1.3)

خطای اضافیزمانی اتفاق می‌افتد که مقادیر کمیت‌های تأثیرگذار با مقادیر عادی متفاوت باشد. معمولاً اجزای جداگانه خطای اضافی متمایز می شوند، به عنوان مثال، خطای دما، خطای ناشی از تغییر ولتاژ تغذیه و غیره.

خطای مربوطهابزار اندازه گیری - خطای ابزار اندازه گیری که به صورت نسبت خطای مطلق به مقدار واقعی یک کمیت فیزیکی در محدوده اندازه گیری بیان می شود.

. (1.4)

جایی که Δx - خطای مطلق؛

x p- قرائت ابزار

خطا کاهش یافته استابزار اندازه گیری - خطای نسبی که با نسبت خطای مطلق دستگاه اندازه گیری به مقدار استاندارد تعیین می شود. یک مقدار استاندارد یک مقدار پذیرفته شده معمولی است که برابر با حد بالایی اندازه گیری، یا محدوده اندازه گیری، یا طول مقیاس و غیره است. به عنوان مثال، برای یک میلی ولت متر یک دماسنج ترموالکتریک با محدودیت های اندازه گیری 200 و 600 درجه مقدار استاندارد C
x N = 400 0 C . خطای داده شده را می توان با فرمول تعیین کرد

. (1.5)

جایی که x n -ارزش استاندارد.

به عنوان مثال، مقادیر خطای مطلق، نسبی، کاهش یافته یک پتانسیومتر با حد بالایی اندازه گیری 150 درجه سانتی گراد در x n = 120 درجه سانتیگراد، مقدار واقعی دمای اندازه گیری شده ایکس = 120.6 درجه سانتیگراد و مقدار نرمال کننده حد اندازه گیری بالایی x n = بر این اساس 150 درجه سانتیگراد خواهد بود Δx p = - 0.6 درجه سانتیگراد، δ = - 0,5 %, γ = - 0,4 %.

حد مجاز خطاابزار اندازه گیری - بزرگترین خطای ابزار اندازه گیری که در آن می توان آن را مناسب و مجاز دانست. اگر از حد تعیین شده فراتر رود، ابزار اندازه گیری برای استفاده نامناسب باقی می ماند.

حدود خطای پایه کاهش یافته مجاز، تعیین شده توسط فرمول (1.5)،

جایی که پ - خلاصه عدد مثبت، انتخاب شده از محدوده: 1.0 10 n ; 1.5 10 n ; 1.6 10 n ; 2 10 n ; 2.5 10 n ; 3 10 n ; 4 10 n ; 5 10 n ; 6 10 n (جایی که n=1; 0; -1؛ -2 و غیره.).

برای اندازه گیری ابزارهای مورد استفاده در تمرین روزمره، مرسوم است که آنها را به کلاس های دقت تقسیم کنید.

کلاس دقت ابزار اندازه گیری - مشخصه تعمیم یافته ابزارهای اندازه گیری، تعیین شده توسط حدود خطاهای اساسی و اضافی مجاز، و همچنین سایر ویژگی های ابزار اندازه گیری که بر دقت تأثیر می گذارد، که مقادیر آنها در استانداردهای انواع خاصی از ابزار اندازه گیری تعیین شده است. .

کلاس دقت ابزارهای اندازه گیری ویژگی های آنها را از نظر دقت مشخص می کند، اما نشانگر مستقیمی از دقت اندازه گیری های انجام شده با استفاده از این ابزار نیست.

کلاس های دقت بر اساس استانداردهای حاوی الزامات فنیبه ابزار اندازه گیری، تقسیم بر دقت. ابزار اندازه گیری باید الزامات مشخصه های اندازه شناسی تعیین شده برای کلاس دقت اختصاص داده شده به آنها را هم در زمان خروج از تولید و هم در حین کار برآورده کنند.

حدود خطاهای اضافی مجازدر قالب یک مقدار کسری از حد خطای اصلی مجاز برای کل منطقه کاری کمیت تأثیرگذار یا فاصله زمانی آن تنظیم می شود، نسبت حد خطای اضافی مجاز مربوط به فاصله مقدار به این بازه، یا به شکل وابستگی حد، خطای نسبی مجاز به تابع تأثیر اسمی یا محدود کننده. حدود تمام خطاهای مجاز اصلی و اضافی در بیش از دو رقم قابل توجه بیان نمی شود و خطای گرد هنگام محاسبه حدود نباید از 5٪ تجاوز کند.

نشانه‌های کلاس‌های دقت برای صفحه‌ها، پانل‌ها و محفظه‌های ابزار اندازه‌گیری اعمال می‌شود و در اسناد نظارتی و فنی آمده است.

مثال

ده لامپ روشنایی یکسان به صورت موازی به هم متصل شده اند. جریان هر لامپ Il = 0.3 A است. خطاهای مطلق و نسبی آمپرمتر متصل به قسمت بدون انشعاب مدار را در صورتی که قرائت آن I 1 = 3.3 A باشد تعیین کنید.

1. جریان در قسمت بدون انشعاب مدار

2. خطای مطلق

3. خطای نسبی

.

وظایف

1. دما در ترموستات با یک دماسنج فنی با مقیاس 0...500 درجه سانتی گراد با خطای مجاز پایه 4± درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. اندازه گیری دماسنج 346 درجه سانتیگراد بود. همزمان با دماسنج فنی، یک دماسنج آزمایشگاهی با گواهی تایید در ترموستات غوطه ور شد. قرائت دماسنج آزمایشگاهی 352 درجه سانتیگراد، تصحیح طبق گواهی 1 درجه سانتیگراد بود. تعیین کنید که آیا مقدار واقعی خطا در خوانش دماسنج فنی خارج از محدوده خطای پایه مجاز است یا خیر.

2. یک اندازه گیری حرارتی-EMF با استفاده از یک پتانسیومتر خودکار کلاس 0.5، درجه بندی HK با مقیاس 200 ... 600 درجه سانتی گراد انجام شد. نشانگر در دمای 550 درجه سانتیگراد است. حداکثر خطای نسبی را در اندازه گیری ترمو-EMF با پتانسیومتر در دمای 550 درجه سانتی گراد تخمین بزنید. شرایط کار عادی است.

3. خطای نسبی در اندازه گیری ولتاژ 100 ولت را با استفاده از ولت متر کلاس دقت 2.5 برای ولتاژ نامی 250 ولت تعیین کنید.

4. آمپرمتر با حد بالای اندازه گیری 10A جریان 5.3 A با مقدار واقعی آن برابر 5.23 A نشان داد. خطاهای کاهش یافته مطلق، نسبی و نسبی آمپرمتر و همچنین تصحیح مطلق را تعیین کنید.

5. هنگام بررسی آمپرمتر با حد اندازه گیری 5A در نقاط مقیاس: 1; 2 3; 4 و 5A قرائت های زیر از دستگاه استاندارد به دست آمد: 0.95; 2.06; 3.05; 4.07 و 4.95 الف. خطاهای کاهش یافته مطلق، نسبی و نسبی را در هر نقطه از مقیاس و کلاس دقت آمپرمتر تعیین کنید.

6. هنگام بررسی آمپرمتر فنی، قرائت های ابزار زیر به دست آمد: آمپرمتر تایید شده 1-2-3-4-5-4-3-2-1A،

حرکت نمونه به سمت بالا l.2-2.2-2.9-3.8-4.8 A

آمپرمتر 4.8-3.9-2.9-2.3-1.1 A به سمت پایین حرکت می کند.

خطاهای کاهش یافته مطلق و نسبی و همچنین تغییرات در قرائت ابزار را بیابید. تعیین کنید که می توان آن را به کدام کلاس دقت طبقه بندی کرد.

7. بررسی ولت متر در مقایسه با قرائت های یک دستگاه استاندارد نتایج زیر را نشان داد:

متولی نمونه

دستگاه، دستگاه V، V

هنگام افزایش در هنگام کاهش

بزرگترین کلاس کاهش نسبی خطا و دقت را تعیین کنید.

8. خطای نسبی اندازه گیری ولتاژ را در صورتی تعیین کنید که قرائت ولت متر کلاس 1.0 با حد اندازه گیری 300 ولت 75 ولت باشد.

9. اگر یک ولت متر با حد اندازه گیری 300 ولت کلاس 2.5 100 ولت را نشان دهد، خطاهای اندازه گیری مطلق و نسبی را تعیین کنید.

10. برای اندازه گیری ولتاژ، از دو ولت متر استفاده می شود: V 1 (U nom = 30 V؛ Kv = 2.5) و V 2 (U nom = 150 V؛ Kv = 1.0). تعیین کنید که کدام ولت متر ولتاژ را با دقت بیشتری اندازه گیری می کند اگر ولتاژ اول 29.5 ولت باشد و دیگری - 30 ولت.

11. سه آمپرمتر با پارامترهای زیر در مداری با جریان 15 A گنجانده شده است: کلاس دقت 1.0 با مقیاس 50 A، کلاس 1.5 برای 30 A و کلاس 2.5 برای 20 A. تعیین کنید که کدام آمپرمتر دقت اندازه گیری بیشتری را ارائه می دهد. جریان در مدار

12. سه ولت متر وجود دارد: کلاس 1.0 با ولتاژ نامی 300 ولت، کلاس 1.5 برای 250 ولت و کلاس 2.5 برای 150 ولت. تعیین کنید که کدام ولت متر دقت بیشتری در اندازه گیری ولتاژ 130 ولت ارائه می دهد.

13. قرائت آمپرمتر I 1 = 20 A، حد بالایی آن I n = 50 A. خوانش یک دستگاه استاندارد متصل به صورت سری، I = 20.5 A. خطاهای نسبی و کاهش یافته آمپرمتر را تعیین کنید.

14. خطای نسبی اندازه گیری جریان 10 A را با آمپرمتر با I n = 30 A با کلاس دقت 1.5 تعیین کنید.

شکل 1.1. مدار اندازه گیری جریان

شما نیاز خواهید داشت

• - ابزار (ترازو، ساعت، خط کش، ولت متر، آمپرمتر و غیره)؛
• - یک تکه کاغذ؛
• - خودکار؛
• - ماشین حساب.

دستورالعمل ها

دستگاهی را که برای اندازه گیری استفاده می کنید بررسی کنید. اگر با استفاده از مقیاس اندازه گیری می کنید، قبل از انجام آزمایش بررسی کنید که آیا سوزن در نقطه صفر قرار دارد یا خیر. اگر مدت زمان را اندازه می گیرید، از یک ساعت با عقربه دوم یا یک کرونومتر الکترونیکی استفاده کنید. برای اندازه گیری دما، به جای دماسنج جیوه ای، از دماسنج الکترونیکی استفاده کنید. دستگاهی را با حداکثر تعداد تقسیم انتخاب کنید؛ هر چه تقسیمات بیشتر باشد، نتیجه دقیق تر خواهد بود.

چندین اندازه گیری انجام دهید، هر چه نتایج بیشتری داشته باشید، مقدار واقعی با دقت بیشتری محاسبه می شود. به عنوان مثال، طول میز را چندین بار اندازه بگیرید یا چندین بار ولت متر را بخوانید. اطمینان حاصل کنید که تمام اندازه‌گیری‌ها با دقت انجام شده‌اند و از نظر ارزش تفاوت زیادی ندارند تا خطاهای فاحش حذف شوند.

اگر همه نتایج یکسان هستند، نتیجه بگیرید که خطای مطلق صفر است یا اندازه گیری ها با دستگاه خیلی خام انجام شده است.

اگر نتایج متفاوت است، میانگین حسابی همه اندازه‌گیری‌ها را بیابید: تمام نتایج به‌دست‌آمده را جمع کنید و آنها را بر تعداد اندازه‌گیری‌ها تقسیم کنید. به این ترتیب شما تا حد امکان به این موضوع نزدیک می شوید معنی واقعیبه عنوان مثال، طول میز یا ولتاژ در سیم ها.

برای یافتن خطای مطلق، یکی از مقادیر، مانند اولین اندازه گیری را بگیرید و آن را از میانگین کم کنید. مقدار حسابی، در مرحله قبل محاسبه شد.

ماژول خطای مطلق را محاسبه کنید، یعنی اگر عدد منفی است، "-" را از جلوی آن حذف کنید، زیرا خطای مطلق فقط می تواند یک عدد مثبت باشد.

خطای مطلق تمام اندازه گیری های دیگر را محاسبه کنید.

نتایج محاسبات خود را ثبت کنید. خطای مطلق با حرف یونانی Δ (دلتا) نشان داده می شود و به صورت زیر نوشته می شود: Δx = 0.5 سانتی متر.

پس از تعمیر یا تعویض ترازو آمپر متر نیاز به بررسی و کالیبره شدن دارد. روش های مختلفی برای انجام این تست وجود دارد. بسته به در دسترس بودن ابزار لازم و دقت کالیبراسیون مورد نیاز، از یکی از روش های شرح داده شده در زیر استفاده کنید.

شما نیاز خواهید داشت

• شارژردارای آمپرمتر و باتری داخلی، منبع تغذیه 9 ولت، مقاومت سیم متغیر 1 کیلو اهم، آمپرمتر مرجع، سیم های اتصال، دستگاه اندازه گیری برای تغذیه مدارهای AC و DC نوع UI300.1.

دستورالعمل ها

در صورت داشتن شارژر و باتری می توان از روش اول استفاده کرد. شارژر، آمپرمتر در حال آزمایش و باتری را به صورت سری وصل کنید. تنظیم کننده جریان شارژ در شارژر را روی حداقل جریان تنظیم کنید. شارژر را روشن کنید. تنظیم کننده جریان شارژ را به گونه ای تنظیم کنید که آمپرمتر شارژر 1 آمپر را نشان دهد. روی مقیاس فرد مورد آزمایش علامت بزنید آمپر متر موقعیت فلش آن این عملیات را تکرار کنید، به طور متوالی با استفاده از تنظیم کننده شارژر نصب کنید و طبق نشانه ها نظارت کنید آمپر متر جریان های 2، 3، 4 آمپر، و غیره آمپر متر به پایان مقیاس می رسد، شارژر را خاموش کنید، ابتدا تنظیم کننده جریان را روی حداقل تنظیم کنید. سپس مقادیر میانی را روی ترازو مشخص کنید. این روش دارای دقت کالیبراسیون پایینی است که با دقت محدود می شود آمپر متر شارژر.

با استفاده از آمپرمتر مرجع می توان به دقت کالیبراسیون بیشتر دست یافت. با اتصال یک آمپرمتر مرجع، یک آمپرمتر در حال آزمایش و یک مقاومت سیمی به صورت سری، یک مدار بسازید. پین لغزنده مقاومت باید به منبع تغذیه برود. مدار مونتاژ شده را به منبع برق 9 ولت وصل کنید. با چرخاندن دستگیره مقاومت، جریان در مدار را به 1 آمپر افزایش دهید. محل فلش مورد آزمایش را علامت بزنید آمپر متر . این عمل را تکرار کنید و مقادیر جریان را روی آمپرمتر مرجع روی 2، 3، 4 آمپر و غیره تنظیم کنید. منبع تغذیه باید جریانی کمی بیشتر از جریانی که آمپرمترهای مرجع و آزمایشی برای آن درجه بندی شده اند ارائه دهد.

دقت کالیبراسیون بالا با استفاده از یک دستگاه اندازه گیری برای تامین مدارهای جریان متناوب و مستقیم از نوع UI300.1 تضمین می شود. یک آمپر متر را به آن وصل کنید و با استفاده از دستورالعمل ها، دستگاه را علامت گذاری کنید.

توجه داشته باشید

اگر هنگام اتصال در گزینه های اول، دوم و سوم، فلش دستگاه مورد آزمایش و دستگاه مرجع به سمت چپ منحرف شد، باید قطبیت اتصال آمپرمتر را با تعویض سیم های روی آن تغییر دهید.

منابع:

• دستگاه آمپرمتر

پس از تعویض ترازو یا سایر تعمیرات، باید صحت خوانش ها را بررسی کنید یا ترازو را کالیبره کنید. ولت متر. این بررسی را می توان به چند روش ساده انجام داد. بسته به دقت مورد نیاز و ابزار موجود، از یکی از روش های شرح داده شده در زیر استفاده کنید.

شما نیاز خواهید داشت

• منبع تغذیه با ولت متر داخلی، منبع تغذیه 12 ولت، مقاومت سیم متغیر 1 کیلو اهم، لامپ 12 ولت، ولت متر مرجع، سیم های اتصال، دستگاه اندازه گیری برای تغذیه مدارهای AC و DC نوع UI300.1.

دستورالعمل ها

ولت متر مورد آزمایش را با یک ولت متر داخلی به منبع تغذیه وصل کنید. از تنظیم کننده ولتاژ خروجی دستگاه برای تنظیم ولتاژ خروجی روی 1 ولت استفاده کنید. روی مقیاس فرد مورد آزمایش علامت بزنید ولت مترموقعیتی که فلش در آن متوقف شد. با انجام مداوم این عمل در مراحل 1 ولت، کل مقیاس دستگاه دوم را علامت گذاری کنید. پس از این، ولتاژ منبع تغذیه را به حداقل برسانید و آن را خاموش کنید. سپس مقادیر میانی مقیاس را علامت گذاری کنید ولت متر. اگر مقیاس غیر خطی است، علامت بزنید مقادیر میانیمتناسب با محل علامت گذاری های اصلی اعمال شود. این روش نشانه گذاری هایی با دقت کالیبراسیون پایین ایجاد می کند که با دقت قرائت ها محدود می شود ولت مترروی منبع تغذیه

دقت کالیبراسیون بیشتر با روش دوم به دست می آید که از ولت متر مرجع استفاده می کند. یک مقاومت متغیر و یک لامپ 12 ولتی را به صورت سری وصل کنید. ولت مترهای مرجع و تست را به صورت موازی با لامپ وصل کنید. سرب آزاد مقاومت و سیم دوم را از لامپ به منبع برق وصل کنید. با چرخاندن دستگیره مقاومت، قرائت ولتاژ را از مرجع بخوانید ولت مترو با تمرکز بر روی آنها، علامت گذاری را در مقیاس دستگاه علامت گذاری شده با افزایش 1 ولت اعمال کنید. اگر دستگاه تحت آزمایش دارای ولتاژ بالاتری است، از منبع تغذیه، ولت متر مرجع و لامپ با ولتاژ مناسب بالاتر استفاده کنید.

استفاده از دستگاه اندازه گیری برای تغذیه مدارهای جریان متناوب و مستقیم نوع UI300.1 برای کالیبراسیون، دقت بالایی در علامت گذاری مورد آزمایش فراهم می کند. ولت متر. یک ولت متر را به این دستگاه وصل کنید و با استفاده از دستورالعمل های دستورالعمل عملکرد UI300.1، آن را کالیبره کنید.

هنگام انجام اندازه‌گیری‌ها، نمی‌توان صحت آنها را تضمین کرد؛ هر دستگاهی مشخص می‌کند خطا. برای اطلاع از صحت اندازه گیری ها یا کلاس دقت یک دستگاه، باید مطلق و نسبی آن را تعیین کرد. خطا.

شما نیاز خواهید داشت

• - چندین نتیجه اندازه گیری یا نمونه دیگری؛
• - ماشین حساب.

دستورالعمل ها

حداقل 3-5 بار اندازه گیری کنید تا بتوانید مقدار واقعی پارامتر را محاسبه کنید. نتایج به دست آمده را جمع کنید و آنها را بر تعداد اندازه گیری ها تقسیم کنید، مقدار واقعی را دریافت می کنید که در مسائل به جای واقعی استفاده می شود (نمی توان آن را تعیین کرد). به عنوان مثال، اگر اندازه گیری ها نتیجه 8، 9، 8، 7، 10 را داشته باشند، مقدار واقعی (8+9+8+7+10)/5=8.4 خواهد بود.