Relatívna chyba vzorca voltmetra. Meranie fyzikálnych veličín. Chyby merania

Čajkovského pobočka PSTU

Laboratórium č. 2

Definíciahlavné indikátory chyby voltmetra

Pre študentov špecializácie 230100 "Informatika" a

špecializácia 552800 "Automatizácia a riadenie"

Pripravil profesor Lisovský A.F.

Čajkovskij 2006

Cieľ- oboznámenie sa s princípom činnosti a prístrojom na meranie napätí a prúdov, štúdium ich hlavných metrologických charakteristík.

Všeobecné informácie. Metóda a prostriedky na meranie napätia.

Pri meraní napätia a prúdu sa používajú priame a nepriame metódy. Priame merania sú založené na porovnaní meranej veličiny s mierou tejto veličiny alebo na priamom hodnotení meranej veličiny oznamovacím zariadením meradla. Nepriame merania sú založené na priamych meraniach inej veličiny, ktorá funkčne súvisí s meranou veličinou.

Hlavné metrologické charakteristiky prístrojov na meranie napätia: rozsah merania napätia, chyba merania, citlivosť alebo deliaca hodnota.

Rozsah merania predstavuje rozsah hodnôt napätia nameraných zariadením s normalizovanou chybou.

Pri multilimitných prístrojoch je rozsah merania označený pri každom limite s inou normalizovanou chybou.

Prepínanie limitov meraní sa vykonáva manuálne alebo automaticky. Schopnosť zariadení pracovať so signálmi, ktoré prekračujú limit merania, sa nazýva ich preťaženie. Preťažiteľnosť moderných digitálnych voltmetrov dosahuje 300%.

Rozlišovať plné a pracovné meracie rozsahy . Celý rozsah je určený vzorcom

kde

a

maximálne a minimálne hodnoty nameraného napätia.

Ak sú tieto maximálne a minimálne hodnoty meraného napätia určené s vopred určenými chybami, potom sa zvyčajne používa koncept prevádzkového rozsahu


(2)

čo je zvyčajne menej ako celý rozsah.

Chyba merania je hlavnou metrologickou charakteristikou zariadenia. Existujú absolútne, relatívne a znížené chyby prístroja.

Absolútna chyba je určená rozdielom medzi údajmi prístroja U atď a skutočnú hodnotu nameraného napätia U a ct: =U atď - U je (3)

Absolútna chyba, braná s opačným znamienkom, sa nazýva korekcia P \u003d - .

Relatívna chyba určený pomerom absolútnej chyby na skutočnú hodnotu nameraného napätia U ist a je vyjadrená v percentách


(4)

Relatívna chyba závisí od hodnoty nameraného napätia a rastie s klesajúcim napätím.

Znížená chyba je určená pomerom absolútnej chyby k nejakej normalizačnej hodnote U n forma napätia a je vyjadrená v percentách


(5)

Ako normalizačné napätie vziať hraničnú hodnotu stupnice prístrojov s jednostrannou stupnicou alebo súčet hraničných hodnôt stupnice pre prístroje s obojstrannou stupnicou. Daná chyba nezávisí od hodnoty nameraného napätia.

Pracovný program:

- ukázať hodnotyplný a pracovný rozsah meraní skúmaného zariadenia;

-asi obmedziť základnú chybu prístroja;

Nájdite odchýlky v odčítaní a korekcie údajov prístroja;

Nastavte citlivosť a hodnotu delenia prístroja.

Poradie práce.

1. Stanovenie základnej chyby, variácie indikácií, korekcie zariadenia sa vykonáva podľa schémy znázornenej na obr. 1. Ako overený prístroj sa používa voltmeter typu MPL-46 a ako príklad digitálny voltmeter typu V2-23.

2. Pred meraním vykonajte nasledujúce kroky:

Pripojte zariadenie V2-23 k sieti a počkajte 10 ... 15 minút:

Vykonajte nastavenie nuly a kalibráciu voltmetra V2-23 v súlade s pokynmi na používanie zariadenia;

Vykonajte nastavenie nuly voltmetra MPL-46 pomocou korektora.

3. Aby bola práca vykonaná overený voltmeter MPL-46 nastavte na rozsah 15 V a merajte napätie na všetkých digitalizovaných dielikoch stupnice, meniac vstupné napätie regulovaného zdroja TES-13.

Meranie napätia na každom digitalizovanom dieliku stupnice MPL-46 sa vyrába dvakrát:

Raz so zvyšujúcim sa napätím (indikácia vzorového voltmetra U 'arr);

Druhýkrát, keď napätie klesá (indikácia vzorového voltmetra U'' arr). V tomto prípade je na príkladnom voltmetri V2-23 potrebné vybrať podrozsah, ktorý poskytuje aspoň tri platné číslice.

Zaznamenajte výsledky meraní podľa údajov testovaného prístroja a referenčného voltmetra vo formulári 1.

Výsledky výpočtov zadajte do formulára 1.

Namerané množstvá

teris-tiki

Počet meraní

Indikácie testovaného zariadenia

Indikácie vzorového nástroja

U np, V

U''ar, V

1. ÚLOHA

Vyberte digitálny voltmeter na meranie jednosmerného napätia (obr.

1) berúc do úvahy Rng a podmienky merania.

1. VÝCHOZÍ ÚDAJE

Možnosť 87

Údaj voltmetra 0,92 V

Kolísanie sieťového napätia +10%

Prípustná chyba merania (2,5 %
Prúd v obvode 2,87 mA
Teplota životné prostredie+35 (S.

2. VÝPOČET VÝSLEDNEJ CHYBY

Najprv definujeme Rng

Rng \u003d Ux / I \u003d 0,92 / 2,87 \u003d 320,5 OM

Pretože táto hodnota je o niekoľko rádov menšia ako vstupné odpory digitálnych voltmetrov, vykonáme predbežný výber zariadenia podľa hodnoty (hlavné.

Pri meraní 0,92 V na voltmetri V7-16 je nastavený limit merania
1 V. Pre čas prevodu 20 ms bude hranica dovolenej základnej chyby rovná

A pre konverzný čas 2 ms to dostaneme

Tieto hodnoty sú oveľa menšie (add = (2,5%), takže výpočet zvyšných chýb merania pre toto zariadenie nebude sťažovať.
Takmer rovnaké nevýznamné číslo sa získa pri analýze charakteristík voltmetra F203.

(základ = 0,208 %

V prípade použitia zariadenia V7-22 bude limit merania nastavený na 2 V.

Voltmeter Shch4313. Nastavením rozsahu merania 0,5 - 5V to dostaneme

Získaná hodnota hlavnej chyby je veľmi blízka dovolenej hodnote (2,5 (2,72), ale v dôsledku ďalšieho výpočtu je podmienka ((P) ((doplnok. Preto nie je vhodný ani tento voltmeter).
Potom skúsme ďalší najbližší voltmeter - B7-22.

Poďme určiť dodatočnú chybu zariadenia spôsobenú zmenou napájacieho napätia. Analýzou technických charakteristík zariadenia sme dospeli k záveru, že špecifikovaná odchýlka napájacieho napätia +10V je povolená horná hranica (+22V) normálnej hodnoty napätia v napájacej sieti voltmetra. Touto cestou

Ďalším krokom je definovanie dodatočná chyba zariadenia spôsobené zvýšenou (+35 (C) prevádzkovou teplotou. Ak sa pozrieme na technické charakteristiky tohto voltmetra, zistíme, že dodatočná chyba zariadenia spôsobená odchýlkou ​​teploty od normálu
(20(2С()) na extrémne hodnoty prevádzkových teplôt (od -10 do +40(С), neprekročí polovicu maximálnej dovolenej základnej chyby na každých 10(С) zmeny teploty.
Na základe vyššie uvedeného dostaneme:

(t = (0,5 (základ + 0,25*) (základ = (0,75 (základ

Určme chybu v dôsledku nesúladu medzi vlastnosťami objektu a zariadenia podľa vzorca

Ak vezmeme do úvahy, že pre tento rozsah je vstupný odpor 100 MΩ, dostaneme to

Oprava tejto systematickej chyby

Opravený údaj voltmetra

UV = 0,92 + 0,0000029 = 0,9200029

Chyba v určení korekcie sa približne rovná chybe v určení
Rng. Keďže hodnoty I, Rng, (sú malé, chyba pri určovaní korekcie je hodnotou druhého rádu malosti a možno ju zanedbať.
A až teraz si vybrať úroveň sebavedomia P = 0,95; k = 1,1 a dané

Chápeme to

Podmienka ((P) ((dodatočne splnená (0,79 Absolútna forma zobrazenia chyby

((P) \u003d (0,79 * 0,9200029 * 10-2 \u003d (0,0072 \u003d 0,007 V, P \u003d 0,95

Výsledok merania napätia pomocou zvoleného voltmetra V7-22 možno znázorniť takto:

U \u003d 0,92 (0,007 V; P \u003d 0,95; TRIANG.

Pre uvažovaný rozsah merania (0-2 V) zvoleného voltmetra na obr. 2.1 a obr. 2.2 sú uvedené grafy zmien hraníc hlavnej chyby prístroja a výslednej chyby merania (pre dané podmienky), respektíve s relatívnou (obr. 2.1) a absolútnou formou.
(obr. 2.2) reprezentácie chýb

Z analýzy grafov vyplýva, že nameraná hodnota Ux spadá do prvej polovice rozsahu s podhodnotenou presnosťou. Preto by sa tento prípad použitia voltmetra V7-22 mal klasifikovať ako neodporúčaný.

Na základe ekonomických úvah možno predpokladať použitie voltmetra s hrubšou triedou presnosti ako B7-22, ale vyhovujúcim špecifikovaným podmienkam merania vďaka priaznivej kombinácii Ux a Upr. V tomto prípade sa musí meranie 0,92 V vykonať v rozsahu od 0 do 1,5 V.
Pri výpočte hranice základnej dovolenej chyby tohto zariadenia preň predpokladáme rovnakú hodnotu (základ v pracovnom bode rozsahu, ktorý sme získali vyššie od nás (0,58%).

Táto hodnota je určená nasledujúcim vzorcom:

Predpokladajme, že horná hranica rozsahu

Zo spoločného riešenia vyššie uvedených výrazov dostaneme d = 0,1 a c =
0,4.

Takže pre navrhovaný voltmeter dostaneme:

Pri použití tohto voltmetra pre Ux = 0,92 V pri Upr = 1,5 V dostaneme (základ = 0,57, čo sa prakticky nelíši od nami vypočítanej hodnoty vyššie. Preto ďalšie výpočty možno vynechať.

Výpočet hranice hlavnej dovolenej chyby navrhovaného voltmetra ilustrujú grafy na obr.
2.3, kde a - limity (hlavné pre V7-22 a b - limity (hlavné pre navrhovaný voltmeter.

V súlade s požiadavkami noriem sa vzorec pre základnú chybu získaný vyššie musí previesť takto:

Výsledkom je, že pre navrhovaný voltmeter dostaneme triedu presnosti

Po vykonaní podobných transformácií vzorca (základ voltmetra V7-22 získame preň triedu presnosti 0,35 / 0,2. Na základe ekonomickej realizovateľnosti (ceteris paribus) je vhodnejšie použiť menej presné zariadenie triedy 0,5 / 0,1 vo výrobe.

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

Téma 1. Jednotky fyzikálnych veličín. systém SI.

Úloha 1.

Rýchlosť auta na rovnom úseku trasy bola 169 km/h. Previesť na jednotky SI.

Riešenie:

169 km/h=169000m/h=169000m/3600s=46,94 m/s,

odpoveď: rýchlosť auta bola 46,94 m/s.

Úloha 2.

V mnohých európskych krajinách sa teploty merajú pomocou Fahrenheitovej stupnice. Ak je v Paríži 68ºF a v Záporoží 21,5ºC, kde je teplejšie?

Riešenie:

tºF=9/5tºC+3221,5 9/5+32=21,5 1,8+32=70,7ºF,

odpoveď: na Fahrenheitovej stupnici je teplota v Záporoží 70,7ºF, čo je o 2,7ºF teplejšia ako v Paríži, takže v Záporoží je teplejšie.

Úloha 3.

Určte priemernú rýchlosť v jednotkách SI ( v) objektu, ak za čas t=310m/s prekonal vzdialenosť S=15cm.

Riešenie:

t = 310 m/s = 0,31 s; S = 15 cm = 0,15 m; v \u003d S / t \u003d 0,15 / 0,31 \u003d 0,4838 m / s

Odpoveď: Priemerná rýchlosť objektu v=0,4838m/s.

Téma 2. Výpočet chýb a zaokrúhľovanie výsledkov merania. Odhad veľkosti systematickej chyby (oprava)

Úloha 1.

Určte relatívne a znížené chyby voltmetra, ak je jeho merací rozsah od -12V do +12V. Hodnota značky stupnice, ktorá sa má overiť x=7V. Skutočná hodnota nameranej hodnoty U=7,978

Riešenie:

Relatívna chyba voltmetra

Znížená chyba voltmetra

kde X N– normalizačná hodnota (horná hranica meraní)

Odpoveď: 5 = 13,86 %; y = 8,08 %;

Úloha 2.

Určte chybu merania prúdu ampérmetrom triedy presnosti z = 1,5, ak je menovitý prúd ampérmetra 30A a hodnoty ampérmetra x = 11A

Riešenie:

Chyba ampérmetra 30/100 1,5=±0,45A

30 0,015 = ± 0,45 A

Preto s údajmi ampérmetra x \u003d 11A

Chyba Δх=±0,45A je presnejšia ako v ktoromkoľvek bode merania.

Odpoveď: Ax=±0,45A

Úloha 3.

Údaj voltmetra s rozsahom merania od 0V do 200V = 154V. Vzorový paralelne zapojený voltmeter ukazuje y \u003d 147V. Určte relatívnu a zníženú chybu pracovného voltmetra.

Riešenie:

Relatívna chyba pracovného voltmetra

Daná chyba pracovného voltmetra

odpoveď 8 = 4,76 %; y = 3,5 %.

Úloha 4.

Nájdite relatívnu chybu triedy presnosti voltmetra Z=2

s rozsahom merania od 0 do 120V. V bode stupnice x=47V.

Riešenie:

Absolútna chyba voltmetra

Δх= 120 0,02 % = 2,4 V

Relatívna chyba


Odpoveď: 5 = 5,1 %.

Téma 3. Metódy a metódy meraní. Výpočet spoľahlivosti zariadení.

Úloha 1.

Stanovte vhodnosť ďalšieho použitia pracovného voltmetra triedy presnosti 1,75 s rozsahom merania od 0 do 300 V, ak boli nasledujúce údaje získané priamou zmenou jeho údajov s údajmi referenčného voltmetra

Pracujúci B

Model B

Riešenie:

Podľa podmienky znížená chyba γ = 1,75 %

Amax = 61 - 60 = 1B


Odpoveď: Pracovný voltmeter je vhodný na ďalšie použitie.

Úloha 2.

Pri kontrole voltmetra triedy presnosti s hranicou presnosti 100V

Získali sa nasledujúce hodnoty vzorových a overených voltmetrov

Overené B

Model B

Posúďte vhodnosť zariadenia. V prípade manželstva uveďte bod, kvôli ktorému bolo toto rozhodnutie prijaté.

Riešenie:

Podľa podmienky je redukovaná chyba γ=1%, čo je 1V od hranice merania 100V. Preto je voltmeter nevhodný, pretože v bodoch 10; dvadsať; tridsať; 40; 50 - chyba umožňuje prijateľné.

Úloha 3.

Definujte relatívna chyba na začiatku stupnice pri Y=75 dielikov pre váhy triedy 0,5 so stupnicou x=800 dielikov. O koľko je táto chyba väčšia ako chyba na stotinovom dieliku stupnice prístroja?

Riešenie:

Podľa podmienky znížená chyba γ=0,5%


divízie




Odpoveď: Chyba v bode 75 je o 1,33 % väčšia ako v bode 100.

Úloha 4.

Pri sledovaní metrologických parametrov deformačných (pružinových) manometrov so stupnicou 450 dielikov treba odhadnúť posunutie ručičky od poklepania na teleso s chybou nepresahujúcou 0,1 dielika stupnice. Oznámte túto chybu s toleranciou pre tlakomer triedy 0,01.

Riešenie:


Dovolená chyba Δ=0,045 dielikov

Odpoveď:

Chyba 0,1 dielikov presahuje chybu Δ=0,045 dielikov.

Úloha 5.

Trieda presnosti stupnice 0,01 určuje prípustnú chybu týchto váh na začiatku (1 dielik) v strede stupnice, ak sú váhy dimenzované na 450 dielikov.

Riešenie:

Podľa podmienky znížená chyba γ = 0,01 %


Odpoveď:

Dovolená chyba Δ=0,045 dielikov. Pôsobí po celej dĺžke stupnice, ako na začiatku stupnice, tak aj v strede a na konci stupnice.

Úloha 6.

Pri meraní napätia voltmetrom triedy presnosti 0,5 s horný rozsah merania x = 300V, jeho hodnoty boli Y = 155V. Určte relatívnu chybu voltmetra.

Riešenie:

Podľa podmienky znížená chyba γ=0,5%



Odpoveď:

Relatívna chyba voltmetra δ=0,97%

Úloha 7.

Ampérmeter triedy presnosti 1,5 má rozsah merania od 0 do 300A. Určte dovolené absolútne a relatívne chyby, ak sa ručička ampérmetra zastaví na dieliku stupnice oproti číslici U = 155A.

Riešenie:

Podľa podmienok γ = 1,5 %

absolútna chyba


relatívna chyba

Odpoveď:

Absolútna chyba ampérmetra Δ=4,5A

Relatívna chyba ampérmetra δ=2,9%

Úloha 8.

Pri určovaní triedy presnosti wattmetra s menovitým výkonom 750 W sa získali nasledujúce údaje:

50W - pri výkone 50W;

96W - pri výkone 100W;

204W - pri výkone 200W;

398W - pri výkone 400W;

746W - pri výkone 750W;

Aká je trieda presnosti zariadenia?

Riešenie:

Trieda presnosti zobrazuje maximálnu možnú chybu zariadenia, vyjadrenú ako percento najväčšej hodnoty hodnoty, teda zníženú chybu

Urobme chybu zariadenia

Absolútna chyba pre triedu 0,53 je:


Keďže daná chyba pôsobí po celej dĺžke stupnice, v žiadnom bode stupnice by chyba nemala presiahnuť Δ=4W

Na stupnici sú tri takéto body:

750W - 746W = 4W

100W - 96W = 4W

200W - 204W = -4W

Neexistuje ani trieda presnosti 0,53

Preto možno wattmetru priradiť triedu presnosti 1,0.

Na stupnici meracieho prístroja je hodnota triedy presnosti vyznačená vo forme čísla označujúce normalizovanú hodnotu chyby.

Vyjadrené v percentách môže mať tieto hodnoty:

6;5;4;2,5;1,5;1,0;0,5;0,2;0,1;0,05;0,02;0,01;0,005 atď.

Chyba výsledku merania do značnej miery závisí od chyby meracích prístrojov, čo je najdôležitejšia zložka, od ktorej závisí kvalita meraní.

technické údaje ktoré ovplyvňujú výsledky a chyby merania sa nazývajú metrologické charakteristiky meracích prístrojov. V závislosti od špecifík a účelu meradiel sa štandardizujú rôzne súbory alebo súbory metrologických charakteristík. V súlade s normou sa metrologické charakteristiky meracích prístrojov používajú na určenie výsledku merania a vypočítané posúdenie charakteristík inštrumentálnej zložky chyby merania, výpočet metrologických charakteristík kanálov meracích systémov a optimálny výber meracie prístroje.

Chyba prístrojového merania– chyba spôsobená nedokonalosťou meracích prístrojov. Táto chyba sa zase zvyčajne delí na hlavnú chybu meracích prístrojov a ďalšiu.

Základná chyba meracieho prístroja je chyba za podmienok braných ako normálne, t.j. pri normálne hodnoty všetky veličiny, ktoré ovplyvňujú výsledok merania (teplota, vlhkosť, napájacie napätie atď.):

Δ=a alebo Δ=(a+bx), (1.1)

kde Δ a X sú vyjadrené v jednotkách meranej veličiny.

Absolútna chyba zariadenia rozdiel medzi údajom prístroja a skutočnou hodnotou meranej veličiny sa nazýva:

Korekcia prístroja nazývaný rozdiel medzi skutočnou hodnotou meranej veličiny a údajom prístroja. Číselne sa korekcia rovná absolútnej chybe s opačným znamienkom:

\u003d -Δx . (1.3)

Dodatočná chyba nastáva, keď sa hodnoty ovplyvňujúcich veličín líšia od normálnych. Zvyčajne sa rozlišujú samostatné zložky dodatočnej chyby, napríklad chyba teploty, chyba v dôsledku zmien napájacieho napätia atď.

Relatívna chyba meradlá - chyba meracích prístrojov vyjadrená ako pomer absolútnej chyby k skutočnej hodnote fyzikálnej veličiny, v rámci meracieho rozsahu.

. (1.4)

kde Δx - absolútna chyba;

x str- údaje z prístrojov.

Znížená chyba meracie prístroje - relatívna chyba, určená pomerom absolútnej chyby meracieho zariadenia k normalizačnej hodnote. Normalizačná hodnota je podmienečne akceptovaná hodnota rovnajúca sa buď hornému limitu merania, alebo rozsahu merania, alebo dĺžke stupnice atď. Napríklad pre milivoltmeter termoelektrického teplomera s limitmi merania 200 a 600° S normalizačnou hodnotou
x N \u003d 400 0 С . Danú chybu možno určiť podľa vzorca

. (1.5)

kde x n - normalizačná hodnota.

Napríklad hodnoty absolútnych, relatívnych, redukovaných chýb potenciometra s horným limitom merania 150°C pri x n =120°C, skutočná hodnota nameranej teploty X \u003d 120,6 ° С a normalizačná hodnota hornej hranice meraní x n = bude 150 °C Δx str = -0,6°С, δ = - 0,5 %, γ = - 0,4 %.

Limit chyby meracie prístroje - najväčšia chyba meracích prístrojov, pri ktorej možno uznať, že sú vhodné a povolené na použitie. V prípade prekročenia stanoveného limitu zostáva merací prístroj nepoužiteľný.

Hranice dovolenej redukovanej základnej chyby, určené vzorcom (1.5),

kde p - abstraktné kladné číslo, vybrané zo série: 1,0 10n ; 1,5 10n ; 1,6 10n ; 2 10n ; 2,5 10n ; 3 10 n ; 4 10 n ; 5 10 n ; 6 10 n (kde n = 1; 0; - jeden; -2 atď.).

U meracích prístrojov používaných v každodennej praxi je zvykom deliť podľa presnosti do tried.

Trieda presnosti meracích prístrojov - všeobecná charakteristika meracích prístrojov určená hranicami prípustných základných a dodatočných chýb, ako aj ďalšími vlastnosťami meracích prístrojov, ktoré ovplyvňujú presnosť, ktorých hodnoty sú stanovené v normách pre určité typy meracích prístrojov.

Trieda presnosti meracích prístrojov charakterizuje ich vlastnosti z hľadiska presnosti, ale nie je priamym ukazovateľom presnosti meraní vykonaných pomocou týchto prístrojov.

Triedy presnosti sú stanovené normami obsahujúcimi technické požiadavky na meracie prístroje, rozdelené podľa presnosti. Meradlá musia spĺňať požiadavky na metrologické vlastnosti stanovené pre triedu presnosti, ktorá im bola pridelená, pri uvoľnení z výroby aj počas prevádzky.

Hranice prípustných dodatočných chýb stanovená vo forme zlomkovej hodnoty hranice dovolenej základnej chyby pre celú pracovnú oblasť ovplyvňujúcej veličiny alebo jej interval, pomer hranice dovolenej dodatočnej chyby zodpovedajúci intervalu hodnoty k tejto intervale, alebo vo forme závislosti limity, dovolenej relatívnej chyby od nominálnej alebo limitnej ovplyvňujúcej funkcie. Hranice všetkých základných a dodatočných dovolených chýb sú vyjadrené najviac dvoma platnými číslicami a chyba zaokrúhľovania pri výpočte limitov by nemala presiahnuť 5 %.

Označenia tried presnosti sa používajú na číselníky, štíty a puzdrá meracích prístrojov, sú uvedené v regulačných a technických dokumentoch.

Príklad

Desať rovnakých svetelných lámp je zapojených paralelne. Prúd každej žiarovky I l \u003d 0,3 A. Určite absolútne a relatívne chyby ampérmetra zahrnutého v nerozvetvenej časti obvodu, ak sú jeho hodnoty I 1 \u003d 3,3 A.

1. Prúd v nerozvetvenej časti obvodu

2. Absolútna chyba

3. Relatívna chyba

.

Úlohy

1. Teplota v termostate bola meraná technickým teplomerom so stupnicou 0 ... 500°C, ktorý má hranice dovolenej základnej chyby ± 4°C. Teplomer ukazoval 346 °C. Súčasne s technickým teplomerom bol do termostatu ponorený aj laboratórny teplomer s overovacím certifikátom. Ukazovatele laboratórneho teplomera boli 352°C, zmena podľa certifikátu je - 1°C. Zistite, či skutočná hodnota chyby v údajoch technického teplomera presahuje povolenú základnú chybu.

2. Jednorazové meranie termo-EMF bolo uskutočnené automatickým potenciometrom triedy 0,5, triedenie XK so stupnicou 200 ... 600 ° С. Ukazovateľ je na 550 °C. Odhadnite maximálnu relatívnu chybu merania termoemf pomocou potenciometra pri teplote okolo 550 °C. Pracovné podmienky sú normálne.

3. Určte relatívnu chybu merania napätia 100 V voltmetrom triedy presnosti 2,5 pre menovité napätie 250 V.

4. Ampérmeter s hornou hranicou merania 10A ukázal prúd 5,3 A so skutočnou hodnotou 5,23 A. Určte absolútne, relatívne a relatívne redukované chyby ampérmetra, ako aj absolútnu korekciu.

5. Pri kontrole ampérmetra s limitom merania 5A v bodoch stupnice: 1; 2; 3; 4 a 5A boli získané nasledujúce hodnoty vzorového prístroja: 0,95; 2,06; 3,05; 4,07 a 4,95 A. Určte absolútne, relatívne a relatívne znížené chyby v každom bode stupnice a triedu presnosti ampérmetra.

6. Pri kontrole technického ampérmetra boli získané tieto údaje prístroja: overený ampérmeter 1-2-3-4-5-4-3-2-1A,

Príklad zdvihu nahor l.2-2.2-2.9-3.8-4.8 A

Zdvih ampérmetra nadol 4,8-3,9-2,9-2,3-1,1 A.

Nájdite absolútne a relatívne znížené chyby, ako aj odchýlky v údajoch prístroja. Určte, do ktorej triedy presnosti to možno priradiť.

7. Overenie voltmetra porovnaním s údajmi referenčného zariadenia poskytlo tieto výsledky:

Príkladne osvedčené

zariadenie, zariadenie V, V

pri zvyšovaní pri znižovaní

Určte najväčšiu relatívnu zníženú chybu a triedu presnosti.

8. Určte relatívnu chybu merania napätia, ak údaj na voltmetre triedy 1,0 s limitom merania 300 V bol 75 V.

9. Určte absolútne a relatívne chyby merania, ak voltmeter s limitom merania 300 V triedy 2,5 ukazuje 100 V.

10. Na meranie napätia sa používajú dva voltmetre: V 1 (U nom \u003d 30 V; Kv \u003d 2,5) a V 2 (U nom \u003d 150 V; K v \u003d 1,0). Zistite, ktorý voltmeter meria napätie presnejšie, ak prvý ukázal 29,5 V a druhý - 30 V.

11. V obvode s prúdom 15 A sú zaradené tri ampérmetre s týmito parametrami: trieda presnosti 1,0 so stupnicou 50 A, trieda 1,5 pri 30 A a trieda 2,5 pri 20 A. Určte, ktorý z ampérmetrov poskytne väčšia presnosť merania prúdu v obvode.

12. Voltmetre sú tri: trieda 1.0 s menovitým napätím 300 V, trieda 1.5 pri 250 V a trieda 2.5 pri 150 V. Určte, ktorý z voltmetrov poskytne väčšiu presnosť pri meraní napätia 130 V.

13. Hodnoty ampérmetra I 1 \u003d 20 A, jeho horná hranica I n \u003d 50 A; indikácie vzorového zariadenia zapojeného do série, I = 20,5 A. Určte relatívne a redukované relatívne chyby ampérmetra.

14. Určite relatívnu chybu merania prúdu 10 A ampérmetrom s triedou presnosti I n \u003d 30 A 1,5.

R1

Obr.1.1. Obvod na meranie prúdu

Budete potrebovať

  • - prístroj (váha, hodiny, pravítko, voltmeter, ampérmeter atď.);
  • - kúsok papiera;
  • - pero;
  • - kalkulačka.

Inštrukcia

Preskúmajte zariadenie, s ktorým budete vykonávať merania. Ak meriate pomocou váh, pred experimentovaním skontrolujte, či je ručička na nule. Ak meriate čas, použite hodinky so sekundovou ručičkou alebo elektronické stopky. Na meranie teploty si vezmite elektronický teplomer, nie ortuťový. Vyberte zariadenie s maximálnym počtom dielikov, čím viac dielikov, tým presnejší bude výsledok.

Vykonajte niekoľko meraní, čím viac výsledkov, tým presnejšie sa vypočíta skutočná hodnota. Napríklad niekoľkokrát zmerajte dĺžku stola alebo niekoľkokrát prečítajte voltmeter. Uistite sa, že všetky merania boli vykonané presne, a že sa veľmi nelíšia vo veľkosti, vylúčte hrubé chyby.

Ak sú všetky výsledky rovnaké, urobte záver, že absolútna chyba je nulová alebo že meranie je príliš hrubé.

Ak sa výsledky líšia, nájdite aritmetický priemer všetkých meraní: spočítajte všetky získané výsledky a vydeľte ich počtom meraní. Takto ste čo najbližšie k zisteniu skutočnú hodnotu, napríklad dĺžka stola alebo napätie vo vodičoch.

Ak chcete nájsť absolútnu chybu, zoberte jednu z hodnôt, napríklad výsledok prvého merania, a odpočítajte ju od priemeru aritmetická hodnota vypočítané v predchádzajúcom kroku.

Vypočítajte modul absolútnej chyby, to znamená, že ak je číslo záporné, odstráňte pred ním znak „-“, pretože absolútna chyba môže byť iba kladné číslo.

Vypočítajte absolútnu chybu všetkých ostatných meraní.

Zapíšte si výsledky výpočtov. Absolútna chyba sa označuje gréckym písmenom Δ (delta) a zapisuje sa takto: Δх = 0,5 cm.

Po oprave alebo výmene váhy ampérmeter je potrebné overiť a kalibrovať. Existuje niekoľko spôsobov, ako vykonať tento druh testovania. V závislosti od dostupnosti potrebných prístrojov a požadovaných indikátorov presnosti kalibrácie použite jednu z nižšie opísaných metód.

Budete potrebovať

  • Nabíjačka so zabudovaným ampérmetrom a batériou, napájanie 9V, variabilný drôtový rezistor 1 kOhm, referenčný ampérmeter, prepojovacie vodiče, merací prístroj pre napájanie AC a DC obvodov typu UI300.1.

Inštrukcia

Prvú metódu je možné použiť, ak je k dispozícii nabíjačka a batéria. Zapojte nabíjačku, testovaný ampérmeter a batériu do série. Nastavte regulátor nabíjacieho prúdu v nabíjačke na minimálny prúd. Zapnite nabíjačku. Nastavte regulátor nabíjacieho prúdu do takej polohy, aby ampérmeter nabíjačky ukazoval 1 ampér. Označte na stupnici kontrolovaného ampérmeter polohu jeho šípky. Opakujte túto operáciu, postupne nastavte pomocou regulátora nabíjačky a monitorujte podľa indikácií ampérmeter prúdy 2, 3, 4 ampéry atď. Keď šípka testovaného ampérmeter dosiahne koniec stupnice, vypnite nabíjačku, pričom ste predtým nastavili regulátor prúdu na minimum. Potom označte stredné hodnoty na stupnici. Táto metóda má nízku presnosť kalibrácie, ktorá je obmedzená presnosťou ampérmeter nabíjačka.

Väčšiu presnosť kalibrácie možno dosiahnuť použitím referenčného ampérmetra. Zostavte obvod sériovým zapojením referenčného ampérmetra, testovaného ampérmetra a variabilného drôtového odporu. Výstup posúvača odporu musí ísť do napájacieho zdroja. Pripojte zostavený obvod k 9 voltovému zdroju napájania. Otáčaním gombíka odporu zvýšte prúd v obvode na 1 ampér. Označte umiestnenie šípky, ktorú chcete skontrolovať ampérmeter . Zopakujte túto operáciu a nastavte prúdy na referenčnom ampérmetri na 2, 3, 4 ampéry atď. Napájací zdroj musí poskytovať prúd o niečo väčší, ako je ten, pre ktorý je určený referenčný a skúšobný ampérmeter.

Vysoká presnosť kalibrácie je zabezpečená použitím meracieho prístroja na napájanie AC a DC obvodov typu UI300.1. Pripojte k nemu ampérmeter a pomocou pokynov označte zariadenie.

Poznámka

Ak sa pri pripájaní v prvej, druhej a tretej možnosti šípka testovaného a referenčného zariadenia odchyľuje doľava, mali by ste zmeniť polaritu pripojenia ampérmetra prehodením vodičov na ňom.

Zdroje:

  • ampérmetrové zariadenie

Po výmene váhy alebo iných opravách je potrebné skontrolovať presnosť odčítania alebo kalibrovať váhu voltmeter. Toto overenie je možné vykonať niekoľkými jednoduchými spôsobmi. V závislosti od požadovanej presnosti a dostupných nástrojov použite jednu z nižšie opísaných metód.



Budete potrebovať

  • napájací zdroj so zabudovaným voltmetrom, 12 voltový zdroj, 1 kΩ premenlivý drôtový rezistor, 12 voltová žiarovka, referenčný voltmeter, prepojovacie vodiče, merací prístroj typu UI300.1 pre napájanie striedavých a jednosmerných obvodov.

Inštrukcia

Pripojte testovaný voltmeter k zdroju napájania so vstavaným voltmetrom. Nastavte výstupné napätie jednotky na 1 Volt pomocou regulátora výstupného napätia. Označte na stupnici kontrolovaného voltmeter polohu, v ktorej sa jeho šípka zastavila. Dôsledným vykonávaním tejto operácie v krokoch po 1 voltu označte celú stupnicu druhého zariadenia. Potom resetujte napätie z napájacieho zdroja na minimum a vypnite ho. Potom označte stredné hodnoty stupnice voltmeter. Ak je mierka nelineárna, označte stredné hodnoty použiť v pomere k umiestneniu hlavnej značky. Táto metóda poskytuje značky s nízkou presnosťou gradácie, ktorá je obmedzená presnosťou odčítania. voltmeter na napájacom zdroji.

Väčšia presnosť kalibrácie je daná druhou metódou, ktorá využíva referenčný voltmeter. Zapojte variabilný odpor a 12-voltovú žiarovku do série. Paralelne k žiarovke pripojte referenčný a testovaný voltmetr. Pripojte voľnú svorku odporu a druhý vodič od žiarovky k zdroju napájania. Otáčaním gombíka odporu odčítajte hodnotu napätia z referencie voltmeter a so zameraním na ne aplikujte značky na stupnici označeného zariadenia v krokoch po 1 voltu. Ak je testované zariadenie určené na vyššie napätie, použite napájací zdroj, referenčný voltmeter a žiarovku s príslušne vyšším napätím.

Použitie meracieho prístroja na napájanie striedavých a jednosmerných obvodov typu UI300.1 na kalibráciu poskytne vysokú presnosť označenia skúšaných voltmeter. Pripojte k tomuto zariadeniu voltmeter a na jeho kalibráciu použite návod na obsluhu UI300.1.

Pri meraní nemožno zaručiť ich presnosť, akékoľvek zariadenie dáva určitú chyba. Na zistenie presnosti meraní alebo triedy presnosti prístroja je potrebné určiť absolútnu a relatívnu chyba.



Budete potrebovať

  • - niekoľko výsledkov merania alebo iná vzorka;
  • - kalkulačka.

Inštrukcia

Vykonajte merania aspoň 3-5 krát, aby ste mohli vypočítať skutočnú hodnotu parametra. Výsledky spočítajte a vydeľte počtom meraní, dostanete skutočnú hodnotu, ktorá sa v úlohách používa namiesto pravdivej (nedá sa určiť). Napríklad, ak merania poskytli výsledok 8, 9, 8, 7, 10, potom skutočná hodnota bude (8+9+8+7+10)/5=8,4.