Задание
Выбрать цифровой вольтметр для измерения напряжения постоянного тока
(рис. 1) с учётом Rнг и условий измерения.
Вариант 74
Исходные данные
Показания вольтметра — 1,8 В
Вариация напряжения в сети питания — -5%
Допускаемая погрешность измерения — (2,0%
Сила тока в цепи — 3,62 мА=0,00362A
Температура окружающей среды — +10( С.
Расчет результирующей погрешности.
Прежде всего определим Rнг: Rнг = Ux / I = 1,8 / 0,00362 = 497,2 Ом
Так как это значение на несколько порядков меньше входных сопротивлений
цифровых вольтметров, то осуществляем предварительный выбор прибора по
значению (осн.
. Эти значения гораздо меньше (доп=(2,0%, поэтому не будем затруднять
себя рассчитывать остальные погрешности измерения для этого прибора.
.
.
), но в результате дальнейшего расчёта не выполняется условие (
(Р)((доп. Поэтому этот вольтметр тоже не подходит.
. Определим дополнительную погрешность прибора, вызванную вариацией
напряжения питания. Анализируя технические характеристики прибора
приходим к выводу, что заданная вариация напряжения питания +10В
является допускаемым верхним пределом (+22В) нормального значения
напряжения в сети питания вольтметра. Таким образом: (пит=0
Следующим шагом будет определение дополнительной погрешности прибора,
вызванной повышенной (+35(С) рабочей температурой. Обратившись к
техническим характеристикам данного вольтметра узнаём, что
дополнительная погрешность прибора, вызванная отклонением температуры от
нормальной (20(2С() до крайних значений рабочих температур (от -10 до
+40(С), не превышает половины предела допускаемой основной погрешности
на каждые 10(С изменения температуры. Исходя из вышесказанного получим:
(т=(0,5(осн+0,25(осн=(0,75(осн, (т=0,279%.
В. Поправка для этой систематической погрешности (=0,0000089.
Исправленное значение показаний вольтметра :Uv=1,8+0,0000088=1,8000088.
Приближённо погрешность определения поправки равна погрешности
определения Rнг. Так как значения I, Rнг, ( являются маленькими, то
погрешность определения поправки является величиной второго порядка
малости и ею можно пренебречь.
, P=0,95. Условие ((Р)(( доп выполняется (0,512<2,0).
Абсолютная форма представления погрешности:
((Р)=(0,512(1,8000089(10-2=(0,0092((0,009В, Р=0,95.
Результат измерения напряжения с помощью выбранного вольтметра В7-22
может быть представлен так: U = 1,8(0,009В; Р=0,95; ТРЕУГ.
Для рассматриваемого диапазона измерения (0-2 В) выбранного вольтметра
на рис. 2.1 и рис. 2.2 представлены графики изменения пределов основной
погрешности прибора и результирующей погрешности измерения (для заданных
условий) соответственно при относительной (рис. 2.1) и абсолютной форме
(рис. 2.2) представления погрешностей.
Из анализа графиков следует, что измеряемое значение Ux попадает в
первую половину диапазона с заниженной точностью. Поэтому данный случай
использования вольтметра В7-22 следует отнести к нерекомендуемым.
. При использовании этого вольтметра для Ux =1,8В при Uпр =2,5В получим
(осн=0,377, что практически не отличается от значения, рассчитанного
нами выше. Следовательно, дальнейшие расчёты можно не проводить.
Проведенный расчет предела основной допускаемой погрешности
предлагаемого вольтметра иллюстрируется графиками, представленными на
рис. 2.3, где а – пределы (осн для В7-22, а b – пределы (осн для
предлагаемого вольтметра.
.
В итоге для предполагаемого вольтметра получим класс точности
0,3/0,2.
Проведя аналогичные преобразования формулы (осн вольтметра В7-22, для
него получим класс точности 0,35/0,2.
Исходя из экономической целесообразности (при прочих равных условиях) на
производстве предпочтительнее использовать менее точный прибор класса
0,3/0,2.
PAGE
МГАПИ
Расчетная работа
Группа ПР-7
Специальность 2008
Студент
.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
