Измеряется напряжение переменного тока.
Дано.
Цифровой вольтметр:
- предел измерения Uк = 200 B;
- измеренное значение U=45,0 В;
- класс точности 0,2/0,1;
- внутреннее сопротивление rV = 1 МОм±10%;
- рабочий частотный диапазон (0,02…10) кГц
- расширенный частотный диапазон (0…20) кГц
Частота измеряемого напряжения (0,01…8) кГц.
Выходное сопротивление источника сигнала rВЫХ = (10 … 500) Ом.
Решение
Определим основную погрешность, зависящую от класса точности прибора:
δо.п.=±c+d*UкU-1=±0,2+0,1*20045-1=±0,544 %;
∆о.п.=δо.п.*U100%=±0,544 %*45 В100%=±0,245 В.
Определим максимальную дополнительную частотную погрешность, учитывая, что частота измеряемого напряжения принадлежит расширенному частотному диапазону:
∆д.п.=∆о.п.=±0,245 В.
Погрешность взаимодействия вольтметра с объектом рассчитывается по формуле:
δвз=100*∆взU=-100*rвыхrV.
Предельное значение этой погрешности:
δвз.п.=100*∆вз.п.U=-100*rвых.максrV.мин.
В нашем случае:
rвых.макс=500 Ом; rV.мин=0,9*rV=0,9*1=0,9 МОм.
Тогда искомая предельная погрешность взаимодействия:
∆вз.п.=-U*rвых.максrV.мин=-45,0*5000,9*106=-0,025 В.
При вероятности P=1 предельное значение погрешности измерения ∆п находят путем арифметического суммирования всех составляющих:
∆п=±∆о.п.+∆д.п.+∆вз.п.=±0,245+0,245-0,225=
=±0,490-0,025 В.
Таким образом, зона неопределенности, в которой находится истинное значение результата измерения, расширится в сторону отрицательных значений:
-0,490+0,025=-0,515 В.
Записываем результат измерения:
U=45,0+0,5-0,5 В, P=1.