Аналоговые и цифровые комбинированные приборы для измерения силы тока, напряжения и сопротивления

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра метрологии и стандартизации

Отчет по лабораторной работе Э.1Б

Аналоговые и цифровые комбинированные приборы для измерения силы тока, напряжения и сопротивления

 

Минск, 1999

Цель работы:

-  изучение принципов действия аналоговых и цифровых комбинированных приборов, имеющих режиму измерения силы и напряжения постоянного тока, сопротивления постоянному току;

-  изучение алгоритмов определения методических погрешностей, возникающих при измерении силы  и напряжении постоянного тока, сопротивления постоянному току;

-  изучение методов поверки комбинированных приборов  на пределах измерения на пределах измерения напряжения постоянного тока и сопротивления постоянному току;

-  изучение алгоритмов обработки измерительной информации при многократных прямых измерениях  напряжения постоянного тока и косвенных измерениях сопротивления постоянному току.

Приборы используемые при выполнение работы

№	Наименование прибора	Тип прибора	Заводской номер	Основные технические характеристики
1	Прибор электроизмерите-льный комбинированный	Ц4353		1.  Предельная допускаемая приведенная погрешность ; 2.  Сопротивление прибора в режиме измерения тока: на пределе 3мА - R01 = 0,06кОм, 60мА - R01 = 0,004кОм; 3.  Сопротивление прибора в режиме измерения: на пределе 0,075В - RV = 30кОм; 12В - RV = 240кОм.
2	Цифровой комбинированный прибор	М92А		1.  Абсолютная погрешность при измерении тока, на пределе 20мА: . При измерении напряжения на пределах 2В и 20В ,. При измерении сопротивления на пределах 2кОм, 20кОм, 200кОм: , , 2.  Сопротивление прибора в режиме измерения тока на пределе 20мА - R01 = 0,015кОм; 3.  Сопротивление прибора в режиме измерения напряжения - Rv 10000кОм.
3	Магазин сопротивлений	МСР-63		Основная относительная погрешность воспроизведения сопротивления
4	Вольтметр универсальный цифровой	В7-34		1.  Основная относительная погрешность измерения напряжения постоянного          тока ; 2.  Основная относительная погрешность измерения сопротивления постоянному току .
5	Лабораторный макет

Лабораторное задание №1. Измерить силу постоянных токов, протекающие через нагрузку, с помощью приборов Ц4353 и М92А. Оценить инструментальную и методическую погрешность измерения тока.

Схема измерений:

 

Результаты измерений и расчетов

Ц4353	Номер нагрузки	Предел измерения	Iн, мА	di, %	dMi, %	qi, мА	I, мА
	1	60 мА	20	±4,5	-0,8	0,16	20,16
	6	3 мА	2	±2,25	-2	0,04	2,04
М92А	Номер нагрузки	Предел измерения	Iн, мА	di, %	dMi, %	qi, мА	I, мА
	1	20 мА	19,46	±0,17	-3	0,6	20,06
	6	20 мА	2,11	±0,03	-0,5	0,01	2,12

Расчетные формулы: ; ; ; ; R_н1=0,507кОм; R_н6=2,96кОм; .

Вывод:

-  методическая погрешность измерения тока прибором Ц4353 уменьшается по модулю с увеличением предела измерения (благодаря подключению дополнительного шунтирующего резистора к ИМ);

-  расчет инструментальной относительной погрешности измерения постоянного тока прибором М92А (;  ) показывает, что для данного предела измерения,  выше для меньшего значения , чем в других случаях, т.к. при этом погрешность дискретности прибора выше.

Лабораторное задание №2. Измерить падение напряжения постоянного тока на нагрузке с помощью приборов Ц4353  и М92А. Оценить инструментальную и методическую погрешность измерения напряжения.

Схема измерения:

 

Результаты измерений и расчетов:

Ц4353	Номер нагрузки	Предел измерения	U u, В	du, %	d Mu, %		qu, B	U, B
	6	12 В	11,2	±1,6	-24,6		3,65	14,85
	1	0,075	0,055	±2	-60		0,08	0,135
M92A	Номер нагрузки	Предел измерения	U u, В			D U, B
	6	20 В	14,8			±0,08
	1	2 В	1,77			±0,01

Расчетные формулы: ; ; ; ; R_н1=76,5кОм; R_н6=273кОм; R₀=110кОм.

Вывод: инструментальная погрешность измерения постоянного тока напряжения прибором Ц4353 тем меньше, чем ближе значение к значению предела измерения шкалы, т.к.  значение приведенной погрешности нормируется по максимальному значению шкалы.

Лабораторное задание №3. Измерить сопротивление воспроизводимое нагрузкой МСР-63, с помощью приборов Ц4353 и М92А. Оценить инструментальную погрешность измерения.

Схема измерения:

 

Результаты измерений и расчетов:

Ц4353	RMC , кОм	Предел измерения	Rи, кОм	drмс, %	D rмс, кОм		d, %	D r, кОм
	0,6	10 кОм	0,6	±0,05	±0,0003		±25	±0,15
	4	10 кОм	3,8	±0,05	±0,002		±4	±0,15
	25	100 кОм	25	±0,05	±0,013		±6	±1,5
M92A	RMC , кОм	Предел измерения	Rн, кОм			D r, кОм
	0,6	2 кОм	0,598			±0,006
	4	20 кОм	3,98			±0,04
	25	200 кОм	24,9			±0,3

Расчетные формулы: ;  ; .

Вывод: результаты расчетов инструментальных абсолютных погрешностей измерений сопротивлений приборами Ц4353 и М92А показали, что точность измерений выше при использование цифрового измерительного прибора, чем при измерениях прибором с МЭИМ, что подтверждает теоретические сведения.

Лабораторная задание №4. Измерить сопротивление нагрузки методом амперметра-вольтметра с помощью приборов Ц4353 и М92А. Оценить методическую погрешность измерения сопротивления.

Схема измерений:

 

Результаты измерений и расчетов:

Ir, мА	Ur, B	RИ, кОм	dмr2 , %
17	20,8	1,22	0,33

Расчетные формулы: ; ; .

Вывод: при косвенных измерениях сопротивления по данной схеме, методическая погрешность в основном определяется сопротивлением амперметра.

Лабораторное задание №5.  Провести поверку прибора Ц4353 в части определения погрешности измерения напряжения постоянного тока, при использовании прибора В7-34. Оценить абсолютную, относительную и приведенную погрешность прибора Ц4353 при измерении напряжения прямого тока.

Схема измерений:

 

Результаты измерений и расчетов

№	U, B	U0 , B	D U, B	du, %	g u, %	duо, %	D u0, В
1	8	6,619	1,381	21	11,5	±0,016	±0,001
2	10	9,406	0,594	6,3	5,0	±0,015	±0,001
3	12	12,0000	0,000	0,0	0,0	±0,03	±0,004

Расчетные формулы: ; ; ; ; U_П1 = U_П2 = 10В; U_П3 = 100В; предел измерения 12В.

Вывод: расчет приведенной погрешности прибора Ц4353 в части измерения напряжения постоянного тока при поверке его прибором В7-34 показал, что наиболее точные измерения достигается на верхнем пределе