Министерство образования Российской Федерации
Владимирский государственный университет
Кафедра РТ и РС
«Цифровые вольтметры»
Выполнил:
Студент группы РТк-201
Проверил:
Владимир 2004
Цель работы:
Изучить построения цифровых вольтметров, их метрологические характеристики и приобрести практические навыки работы с приборами, изучить методику проведения и обработки многократных испытаний.
Краткая теория:
В данной работе исследуется три вида цифровых вольтметров: Вольтметр поразрядного кодирования, Вольтметр с преобразованием напряжения в частоту, вольтметр с время -импульсным преобразованием. Принцип работы первого следующий: Сравнивается измеряемое напряжение с рядом образцовых напряжений, а затем суммируется с различными весовыми коэффициентами в зависимости от разряда. Кодово – импульсные методы применяются в тех случаях, когда требуется наибольшее быстродействие. Погрешность таких вольтметров составляет 0,001 – 0,05%. Основными составляющими является погрешность цифро-аналогового преобразования, погрешность компаратора, а также погрешностью дискретности, определяемая числом разрядов. На результат измерения в значительной мере влияют помехи.
Второй вид вольтметров, которые преобразуют напряжение в частоту, работает по следующей схеме. Напряжение в частоту преобразуется за счет использования импульсной обратной с следующей схеме.ью дискретности, определяемвая вязи. Напряжение интегрируется до опорного уровня. При равенстве срабатывает компаратор и формируется импульс обратной связи, он возвращает интегратор в исходное состояние. Частота срабатывания пропорциональна измеряемому напряжению. На погрешность влияет погрешность интегратора и компаратора, а также нестабильность цепи ОС.
Время импульсные вольтметры работают так: Входное напряжение после соответствующего масштабного преобразования сравнивается с линейно изменяющимся напряжением. Измеряемое напряжение преобразуется в интервал времени. Однако такие вольтметры слишком чувствительны к помехам и для того чтобы избежать влияния помех вольтметры стоятся по принципу двойного интегрирования. В течении калибровочной длительности происходит интегрирование вверх до значения измеряемого напряжение, крутизна характеристики пропорциональна напряжению. Далее на вход интегратора подается образцовое напряжение противоположной полярности и происходит интегрирование вниз. Зная крутизну на первом такте и на втором, можно определить измеряемое напряжение.
Состав приборов
1. Цифровой вольтметр поразрядного кодирования В2-19
2. Цифровой вольтметр с преобразованием напряжения в частоту В7-18
3. Цифровой вольтметр с время – импульсным преобразованием В7-16
4. Источник постоянного тока
5. Генератор сигналов помехи
6. Лабораторный стенд
План исследований:
1. Ознакомится с лабораторной установкой и регуляторами приборов
2. Выбрать частоты гармонической помехи при которых будет проводится измерение
3. Снять значения напряжения цифровым вольтметром В7-16 в отсутствии помехи
4. занести данные в таблицу
5. Установить частоту помехи равную 50 Гц и повторить измерения занося данные в таблицу
6. Установить частоту близкую к 50 Гц, 55 Гц и провести измерения заново
7. Наконец, выставить на генераторе низкой частоты частоту помехи, резко отличающуюся от 50 Гц, в нашем случае это 30 Гц и провести эксперимент заново
8. По полученным данным построить гистограмму распределения и найти погрешность измерений
Выбор частоты помехи в 50 Гц обусловлен тем, что прибор В7-16 максимально адаптирован на подавление помехи этой частоты, так как он имеет время измерения 0,02 с и тем самым обеспечивает максимальное подавление помехи на этой частоте. Во втором опыте частота выбирается близкой к 50 Гц, для того чтобы убедится в том, что подавление помех на частотах близких к 50 Гц также весьма существенное, и, наконец, в третьем случае частота помехи выбирается такой, чтобы прибор не смог обеспечить требуемое подавление частоты, в нашем случае мы выбрали частоту 30 Гц.
Определение погрешностей:
Систематическая погрешность может быть определена как разность между средним значением при многократных измерениях и значением полученным более точным прибором. Поскольку в данной работе более точным прибором мы не обладали, то имеющимися средствами систематическую погрешность определить невозможно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
