Измерение напряжений

Федеральное агентство связи Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский Технический Университет Связи и Информатики

(МТУСИ) Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в инфокоммуникациях Лабораторная работа № 3

«Измерение напряжений»

Выполнил: Овчинников Анатолий Группа БЗС1202

Москва 2015

Цель работы Овладеть методами измерения напряжений в цепях электронных схем.

Получить навыки работы с электронными вольтметрами и освоить подход к их выбору.

Научиться оценивать погрешности результата измерения напряжений.

Программа лабораторной работы вольтметр напряжение сопротивление цифровой Измерение входных сопротивлений конкретных экземпляров вольтметров, используемых в работе.

Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения.

Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.

Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения.

Проверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методу сличения.

Состав лабораторной установки Лабораторная установка содержит:

Стрелочный электронный вольтметр В4−12

Стрелочный электронный вольтметр В3−57

Стрелочный электронный вольтметр В3−7

Электронный цифровой вольтметр В7−38

Генератор сигналов специальной формы Г6−27

Измерительный генератор периодической последовательности прямоугольных импульсов Г5−54

Электронный осциллограф С1−77

Блок резисторов Блок резистивных делителей напряжения Блок коммутации Экспериментальная часть Измерение входных сопротивлений конкретных экземпляров вольтметров, используемых в работе.

Схема соединения аппаратуры Таблица 1

Вывод: в данном пункте мы измерили входные сопротивления каждого из вольтметров, используемых в работе. У вольтметра В3−7, В4−12 и В3−57 входное сопротивление не соответствует значению входного сопротивления из тех. характеристик, в то время как полученное значение входного сопротивления у других вольтметров практически не отличается от заявленного в тех. хар-ках.

Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения Схема соединения аппаратуры Таблица 2

Вывод: В данном пункте мы провели исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителя напряжения. При делителе № 2 относительная погрешность резко возрастает.

Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.

Схема соединения аппаратуры Таблица 3

Вывод: В этом пункте мы провели измерение дополнительной погрешности, обусловленной закрытым входом вольтметра, пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов. По полученным результатам можно сделать следующий вывод: дополнительная погрешность возрастает с увеличением длительности импульсов, при неизменной частоте следования и амплитуде импульсов.

Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения Схема соединения аппаратуры:

Таблица 4

Коэффициент амплитуды:

а) исходный:

б) с детектором:

Среднеквадратический вольтметр с закрытым входом измеряет сигнал без его постоянной составляющей, т. е.

Коэффициент формы:

а) исходный:

(т.к. импульсы однополярные) б) с детектором:

Вольтметр средневыпрямленного значения с закрытым входом измеряет сигнал без его постоянной составляющей, т. е.

Градуированный коэффициент:

Расчет параметров напряжения:

1) В3−57

С = 1, U' = Aп=6.9

2) В7−38

С = 1.11, Ап=8

3) В3−7

С = 1.11 Формулы аналогичны формулам для вольтметра В7−38

4) В4−12

С = 1

Проверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методу сличения Схема соединения аппаратуры Таблица 5

Систематическая погрешность:

Оценка среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности:

Абсолютное значение разности:

Получили:

0,3 692 667

0,13 513 714 0,16 626 667