УТС 5 семестр / 8лаба (с данными)
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ИИСТ
отчет
по лабораторной работе №8
по дисциплине «Метрология»
Тема: Измерение параметров электрических цепей
Студенты гр. 8391 |
|
Перевертайло Д.А. |
|
|
Орещенко Н.В. |
|
|
Петрухина М.С. |
Преподаватель |
|
Варшавский И.Е. |
Санкт-Петербург
2020
Цель работы.
Изучение средств и методов измерения параметров электрических
цепей; оценка результатов и погрешностей измерений.
Задание.
1. Ознакомиться со средствами измерений параметров электрических цепей в лабораторной работе и соответствующими инструкциями пользователей. Получить у преподавателя конкретное задание по используемым средствам измерений и объектам измерений.
2. Измерить и оценить погрешности результатов измерений сопротивления резисторов, встроенных в лабораторный модуль, следующими приборами:
- измерителем импеданса («измерителем иммитанса»),
- универсальным электронным вольтметром в режиме измерения сопротивления,
- универсальным цифровом вольтметром в режиме измерения сопротивления,
Погрешности результатов измерений оценить непосредственно при выполнении работы по имеющимся в лаборатории метрологическим характеристикам используемых средств измерений. Провести сравнительный анализ полученных результатов.
3. Измерить емкость С и тангенс угла потерь tg конденсатора, индуктивность L и добротность Q катушки измерителем импеданса по параллельной и последовательной схемам замещения; оценить погрешности результатов измерений.
Экспериментальные результаты.
Измерения сопротивления
С помощью измерителя иммитанса R, Ом: 14.6411
С помощью электронного СИ R, Ом: 15.04
С помощью цифрового СИ R, Ом: 15
Класс точности электронного СИ: 4
Длина шкалы L_шк, дел: 20
Измерения ёмкости
Емкость конденсатора С, мкФ: 11.3551
Тангенс угла потерь: 0.0002
Измерения индуктивности
Индуктивность катушки L, мкГн: 7.873
Добротность катушки L: 0.3
Обработка результатов эксперимента.
Измерим и оценим погрешности результатов измерений сопротивления резисторов:
Измеритель импеданса R = 14,6411 Ом
Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:
Рис. 1. Описание прибора.
Пример расчёта для R1 Ом
R = 14,64 ± 0,03 Ом
Цифровой вольтметр
R = 15 Ом
Оценку погрешностей проведем по формуле, указанной в описании прибора для нашего диапазона:
Пример расчёта для R1
Ом
R = 15,00 ± 0,13 Ом
Универсальный вольтметр
R = 15,04 Ом
Класс точности прибора = 4
Lшк = 20, Lx1 = 15
Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:
Рис. 2. Описание прибора.
Рассчитаем для R1
Ом
R = 15,0 ± 0,8 Ом
Определение емкости С, тангенса угла потерь tgδ конденсатора, индуктивности L, добротности Q катушки измерителем импеданса
Оценим погрешности результатов измерений C и tgδ
C = 10,4162 мкФ; tgδ = 0,0002
Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:
Рис. 3. Описание прибора
Пример расчёта для C1 и его tgδ
C = 10,42 ± мкФ
tgδ = 0,0002 ± 0,009
Результат:
С = 10,41 ± 0,03 мкФ
tgδ = 0,0002 ± 0,009
Оценим погрешности результатов измерений L и Q
L = 7,873 мкГн; Q = 0,3
Оценку погрешностей проведем по методике, указанной в описании прибора:
Рис. 4. Описание прибора
Пример расчёта для L и его Q
L = 7,87 ± 1,33 мкГн
Q = 0,30 ± 0,03
Результат:
L = 7,87 ± 1,33 мкГн
Q = 0,30 ± 0,03
Выводы.
В результате выполнения данной лабораторной работы можно сделать вывод о том, что наименьшую погрешность имеет измеритель иммитанса. Также достаточно небольшую погрешность имеет цифровой вольтметр, однако универсальный вольтметр обладает гораздо большей погрешностью, чем вышеприведенные средства измерения. Более подробные характеристики приведены в табл. 1. Цифровые приборы обладают относительно большой точностью и более удобны в использовании, чем аналоговые.
|
Таблица 1 |
Устройство измерения |
R , Ом |
Измеритель Иммитанса |
14,64 ± 0,03 Ом |
Цифровой Вольтметр |
15,00 ± 0,13 Ом |
Универсальный Вольтметр |
15,0 ± 0,8 Ом |
В Таблице 2 и в Таблице 3 приведены результаты определения емкости С, тангенса угла потерь tgδ конденсатора, индуктивности L, добротности Q катушки измерителем иммитанса.
|
Таблица 2 |
C, мкФ |
tgδ |
10,41 ± 0,03 |
0,0002 ± 0,009 |
|
Таблица 3 |
Г, мкГн |
tgδ |
7,87 ± 1,33 |
0,30 ± 0,03 |