реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Расчет погрешности вольтметра

Расчет погрешности вольтметра

1. ЗАДАНИЕ

Выбрать цифровой вольтметр для измерения напряжения постоянного тока (рис.

1) с учётом Rнг и условий измерения.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант 87

Показания вольтметра 0,92 В

Вариация напряжения в сети питания +10%

Допускаемая погрешность измерения (2,5 %

Сила тока в цепи 2,87 мА

Температура окружающей среды +35( С.

2. РАСЧЁТ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕЙ ПОГРЕШНОСТИ

Прежде всего определим Rнг

Rнг = Ux /I = 0,92/2,87 = 320,5 ОМ

Так как это значение на несколько порядков меньше входных сопротивлений

цифровых вольтметров, то осуществляем предварительный выбор прибора по

значению (осн .

При измерении 0,92 В на вольтметре В7-16, предел измерения устанавливается

1 В. Для времени преобразования 20 мс, предел допускаемой основной

погрешности будет равен

А для времени преобразования 2 мс получим, что

Эти значения гораздо меньше (доп = ( 2,5 %, поэтому не будем затруднять

себя рассчитывать остальные погрешности измерения для этого прибора.

Практически такое же несущественное число получится при анализе

характеристик вольтметра Ф203.

(осн = 0, 208 %

В случае использования прибора В7-22 предел измерений установим равным 2 В.

Вольтметр Щ4313. Установив диапазон измерений 0,5 - 5В, получим, что

Полученное значение основной погрешности очень близко к допустимому

значению (2,5 ( 2,72), но в результате дальнейшего расчёта не выполняется

условие ( (Р) ( (доп. Поэтому этот вольтметр тоже не подходит.

Тогда попробуем другой наиболее близкий вольтметр - В7-22.

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, 435 %

Определим погрешность из-за несоответствия свойств обьекта и прибора по

формуле

Учитывая, что при данном диапазоне входное сопротивление составляет 100 МОм

получим, что

Поправка для этой ситематической погрешности

( = 0,0000029

Исправленное значение показаний вольтметра

Uv = 0,92 + 0,0000029 = 0,9200029

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.

И только теперь, выбрав доверительную вероятность Р = 0,95; к = 1,1 и

учитывая

Получим, что

Условие ((Р) ( ( доп выполняется ( 0,79 < 2,5).

Абсолютная форма представления погрешности

((Р) = ( 0,79*0,9200029*10-2 = (0,0072 = 0, 007 В, Р = 0,95

Результат измерения напряжения с помощью выбранного вольтметра В7-22 может

быть представлен так:

U = 0,92 ( 0,007 В; 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.

Исходя из экономических соображений можно предположить использовать

вольтметр более грубого класса точности, чем В7-22, но удовлетворяющий

заданным условиям измерения за счёт благоприятного сочетания Ux и Uпр . В

этом случае измерение 0,92 В должно осуществлятся в пределе от 0 до 1,5 В.

При расчёте предела допускаемой основной погрешности этого прибора

предполагаем для него такое же значение (осн в рабочей точке диапазона,

какое было получено у нас выше (0,58 %).

Это значение определяем по следующей формуле:

Для верхнего предела диапазона предположим

Из совместного решения вышеприведенных выражений получим d = 0,1 и c =

0,4.

Значит, для предлагаемого вольтметра получим:

При использовании этого вольтметра для Ux = 0,92 В при Uпр = 1,5 В

получим (осн = 0,57, 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 соответствии с требованием стандартов формула основной погрешности,

получившаяся выше, должна быть преобразована следующим образом:

В итоге для предполагаемого вольтметра получим класс точности

0,5/0,1.

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 0,5/0,1.

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

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.