Измерение сопротивления осуществляется в соответствии с выражением:
Rx=U*R0R0*I-U.
Известно, что R0=3 кОм=3000 Ом, δR0=±5%. Показание вольтметра класса точности 2,0 с пределом измерения 10 В, U=7,5 В. Показание амперметра с классом точности с пределом измерения 30 мА, I=18 мА=0,018 А.
Определить результат и погрешность косвенного измерения Rx. Записать результат измерения.
Решение
Известно, что результат косвенных измерений определяется представленной функциональной зависимостью при подстановке в нее результатов измерений аргументов:
Rx=7,5*30003000*0,018-7,5=483,87 Ом.
В общем виде погрешность косвенного измерения:
∆y=i=1n∂F∂Xi*∆Xi,
где Xi – аргументы функции F; ∆Xi – их абсолютные погрешности; y – измеряемая косвенным образом величина; ∂F∂Xi – частные производные функции по соответствующим аргументам.
Определим абсолютные погрешности аргументов заданной функции:
∆U=γU*Uшк100%=±2,0 %*10 В100 %=±0,2 В.
∆I=γI*I100%=±2,5 %*18 мА100 %=±0,45 мА.
∆R0= δR0*R0100%=±5,0 %*3000 Ом100 %=±150 Ом.
Частные производные:
∂Rx∂U=R0*R0*I-U-U*R0*-1R0*I-U2=R02*I-R0*U+U*R0R0*I-U2=
=R02*IR0*I-U2=30002*0,0183000*0,018-7,52=74,922 ОмВ;
∂Rx∂I=-U*R02R0*I-U2=-7,5*300023000*0,018-7,52=-31217 ОмА=
=-31,217 ОммА;
∂Rx∂R0=U*R0*I-U-U*R0*IR0*I-U2=U*R0*I-U2-U*R0*IR0*I-U2=
=-U2R0*I-U2=-7,523000*0,018-7,52=-0,026.
Так как погрешности аргументов заданы границами интервалов, которые определены, в том числе, и с помощью измерительных приборов, то можно считать, что эти погрешности распределены равновероятно