Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. Определение точности измерений.
В соответствии с вариантом 1 задания известны:
а) ток и напряжение, которые нужно измерить путем прямых измерений
- род тока – переменный;
- показания амперметра I=1 A;
- показания вольтметра U=200 В;
б) величина, которую нужно определить путем косвенных измерений для той же электрической цепи:
R.
Необходимо:
А) Подобрать из таблицы 2 приборы для измерения тока и напряжения.
Б) Определить приборные и методические погрешности измерения тока и напряжения.
В) Определить измеряемую методом вольтметра-амперметра величину (сопротивления или мощности, в соответствии с вариантом) и погрешность косвенных измерений.
Решение
А) Из таблицы 2 выбираем амперметр переменного тока со следующими параметрами:
- предел измерения Iн=1,0 A;
- класс точности γдI=1,5 %;
- внутреннее сопротивление RA=24 Ом.
Из таблицы 2 выбираем вольтметр переменного напряжения со следующими параметрами:
- предел измерения Uн=250 В;
- класс точности γдU=1,5 %;
- внутреннее сопротивление RV=100000 Ом.
Б) Абсолютная инструментальная погрешность измерения напряжения:
∆U=γдU*Uн100%=±1,5*250100=±3,75 В.
Относительная инструментальная погрешность измерения напряжения:
δU=±∆UU*100%=±3,75200*100%=±1,875 %.
Абсолютная инструментальная погрешность измерения тока:
∆I=γдI*Iн100%=±1,5*1100=±0,015 А.
Относительная инструментальная погрешность измерения тока:
δI=±∆II*100%=±0,0151*100%=±1,5 %.
Методическую погрешность логично будет рассмотреть в следующем пункте, здесь следует отметить, что она будет обусловлена внутренним сопротивлением приборов.
В) Приближенное значение сопротивления согласно закону Ома определится следующим образом:
Rx'=UI=2001=200 Ом.
При измерении сопротивления методом двух приборов – амперметра и вольтметра применяются две схемы:
- первая схема (рисунок 1) используется в тех случаях, когда
Rx'RA<RVRx';
- вторая схема (рисунок 2) используется в тех случаях, когда
Rx'RA>RVRx'.
Рисунок 1.
Рисунок 2.
Так как выполняется условие:
Rx'RA=20024=8,3<RVRx'=100000200=833,3 ,
то используем схему по рисунку 1.
Для определения действительного значения сопротивления в формулу для определения сопротивления нужно подставить величину тока амперметра IV за вычетом тока вольтметра:
Rx=UVIA-IV=UI-URV=U*RVI*RV-U=200*1000001*100000-200=200,4 Ом.
Абсолютная методическая погрешность измерения сопротивления:
∆м=Rx'-Rx=200-200,4=-0,4 Ом.
Относительная методическая погрешность измерения сопротивления:
δм=∆мRx=-0,4200,4*100%=-0,2 %.
Относительная погрешность косвенного измерения сопротивления:
δR=δU2+δI2=±1,8752+1,52=±2,4 %.
Абсолютная погрешность косвенного измерения сопротивления:
∆R=δR100%*Rx=±2,4 %100%*200,4 Ом=4,81 Ом.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
