Методические указания к выполнению лабораторной работы №2 по курсу “Основы измерительной техники” для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения (стр. 2 из 3)

(8)

Для приведенного примера действительный ток, протекающий в цепи без амперметра,

, измеряется же ток

. (7)

Абсолютная методическая погрешность

относительная методическая погрешность

Возникающая погрешность - методическая - при правильно поставленном измерении должна быть незначительной. В приведенном примере методическая погрешность тем меньше, чем меньше внутренннее сопротивление амперметра

по сравнению с сопротивлением цепи

4.1.4. Суммирование погрешностей

Согласно ГОСТ 8.207-76 суммарная систематическая погрешность измерения определяется по выражению:

(10)

где

-я составляющая систематической погрешности,

m- число составляющих систематической погрешности,

k- коэффициент, зависящий от заданной доверительной вероятности Р.

При доверительной вероятности Р = 0,95 коэффициент k принимают равным 1,1.

4.1.5. Запись результата измерения

Результат измерения представляется в виде Р=0,95 (11)

4.2. Обработка результатов косвенных однократных измерений

При косвенных измерениях результат

определяется по известной зависимости

от величин

, определяемых обычно прямыми измерениями.

Косвенные измерения, как и прямые, разделяются на однократные и многократные. Однократные измерения проводятся при отсутствии случайной погрешности. Суммарная систематическая погрешность кос-венных измерений зависит от значений погрешности прямых измерений

и от степени их влияния на результирующую погрешность. Эта степень оценивается коэффициентами влияния

Обработка результатов однократных косвенных измерений состоит из следующих этапов.

4.2.1. Оценивание результата косвенных измерений

Результат косвенных измерений оценивается по известной зависимости

. (12)

Например, при измерении сопротивления косвенным путем с помощью амперметра и вольтметра результат оценивается по выражению R=U/I . (13)

4.2.2. Оценивание погрешностей результатов прямых однократных измерений

Если систематические составляющие (

) погрешности результатов прямых измерений не известны заранее, то каждая оценивается по методике, изложенной в п.6.1.

4.2.3. Определение коэффициентов влияния

Коэффициенты влияния определяются по выражению

(14)

Например, при измерении сопротивления амперметром и вольтметром

(15)

4.2.4. Оценивание суммарной погрешности косвенных измерений

Суммарная погрешность

косвенных измерений определяется по выражению

где

- число аргументов

. (16)

4.2.5. Результат представляется в виде:

при P=0.95. (17)

5. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

5.1. Изучить по настоящим методическим указаниям, а более подробно по рекомендуемой ниже литературе сущность погрешности измерений, классификацию ее составляющих, а также методику оценки погрешности прямых и косвенных измерений, правило округления погрешности и форму представления результатов измерения.

5.2. Знать ответы на контрольные вопросы.

6. Литература

6.1. Поверка средств электрических измерений: Справочная книга/ Л.И.Любимов, И.Д. Форсилова, Е.З. Шапиро. – Л.: Энергоатомиздат. 1987.-296 с.

6.2. Электрические измерения: Учебник для вузов/ Л.И.Байда,Н.С.Добровольский, Е.М.Душин и др.; Под ред. Фремке, - Л.:Энергия,1980. - 392с.

6.3. Электрические измерения: Учебник для ВУЗов/ В.Н.Малиновский, Р.М. Демидова- Панферова, Ю.Н.Евланов и др.; Под ред. В.Н. Малиновского. –М.: Энергоатомиздат, 1985. 415с.

6.4. Жуков В.К., Винокуров Б.Б., Нестеров А.М. Измерительная техника. Печатная мануфактура. Томск. 2003.

7. Контрольные вопросы

7.1 Дайте определение прямым и косвенным измерениям

7.2 Дайте понятие систематической и случайной составляющим погрешности измерения

7.3. Дайте понятие основной и дополнительной погрешностей

7.4. Приведитет выражение для определения относительной погрешности

7.5. Как определяется приведенная погрешность?

7.6. При каком условии можно проводить однократные измерения?

7.7. Расскажите правило округления погрешности

7.8 За счет чего при измерении возникает методическая погрешность?

8. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

8.1.Ознакомиться с приборами, используемыми в лабораторной работе.

Составить таблицу с их основными данными.

Таблица 1

Название

Диапазон

измерения

Класс

точности

Прим.

8.2. С помощью магнитоэлектрического вольтметра измерить постоянное напряжение, а цифрового мультиметра - переменное напряжение. В качестве источника питания постоянного тока использовать источник питания постоянного тока GPS -2303 (ИППТ), а в качестве источника переменного тока – генератор сигналов специальной формы SFG-2004 (ГССФ). Результаты обработать согласно п.4.1 и заполнить табл.2

Методическую погрешность считать равной нулю, а дополнительная определяется отклонением температуры окружающей среды на 10 градусов.

Таблица 2

U	Uk	Класс точности	%
Аналоговый вольтметр	γ =
Цифровой мультиметр	δ =

8.3. Определить методическую погрешность измерения тока амперметром. Для этого необходимо измерить силу тока магнитоэлектрическим амперметром по схеме рис.2

Рис.2

где – pA₁- микромаперметр М2001А с пределом измерения I_H₁=100мкА

расположен на лабораторном макете,

pA₂ – вольтамперметр М2044 (М2038),

R₁ - магазин сопротивлений Р33.

Выбрать предел измерения по току прибора pA₂равным I_Н2= 0,75 мА, а значение сопротивления R₁= (100 – 300 Ом). Установить с помощью изменения напряжения на выхода ИППТ значение тока по прибору pA₂ в пределах I= (50 - 100) мкА. Затем прибор pA₁ закоротить и измерить ток I_Д вновь по прибору pA₂. Абсолютная и относительная методические экспериментальные погрешности определяются соответственно как:

Δ_МЭ = I - I_Д; δ_МЭ⁼ Δ_МЭ/ I_Д^x100%.

Теоретиченское значение относительной методическо погрешности можно рассчитать по формуле - δ_МТ= R_А1/ (R₁ - R_А1- R_А2)^x100%.

Обработать результаты измерений согласно п.6.1 с учетом методической и дополнительной погрешности , считая. что дополнительная погрешность возникает от отклонения температуры от окружающей на 10^°С.

Данные результатов экспериментальных и теоретических исследований занести в табл.3