МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Метрология»

Тема: Электронные аналоговые вольтметры

Студенты гр. 8391		Перевертайло Д.А.
		Орещенко Н.В.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Варшавский И.Е.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы.

Исследование метрологических характеристик электронных вольтметров.

Задание.

1. Ознакомиться с имеющейся аппаратурой и инструкциями по ее применению. Получить задание для выполнения лабораторной работы.

2. Определить основную погрешность электронного вольтметра. Построить на одном графике зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний электронного вольтметра. Сделать вывод о соответствии поверяемого вольтметра его классу точности.

3. Определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) электронного вольтметра. Построить график АЧХ и определить рабочую полосу частот вольтметра на уровне затухания АЧХ, определяемом нормативно-технической документацией на поверяемый вольтметр.

4. Экспериментально оценить АЧХ цифрового вольтметра. Провести сравнительный анализ АЧХ электронного, цифрового и электромеханического вольтметров. Построить графики АЧХ исследуемых приборов.

5. Измерить электронным вольтметром напряжения различной формы с одинаковой амплитудой на частотах, лежащих в рабочей полосе частот этого прибора. Объяснить и подтвердить расчетами полученные результаты. Сделать вывод о влиянии формы измеряемого напряжения на показания электронного вольтметра.

Экспериментальные результаты.

Класс точности: 3

Показания поверяемого СИ, В : 1 1.5 2 2.5 3

Показания образцового СИ при увеличении напряжения, В:

1.02 1.53 2.02 2.51 3.01

Показания образцового СИ при уменьшении напряжения, В:

1.03 1.51 2.02 2.52 3.01

АЧХ НЧ для Электронного вольтметра

Частота, Гц

1000 900 700 500 300 100 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

Амплитуда, В

2.89 2.89 2.89 2.85 2.86 2.9 2.86 2.87 2.88 2.86 2.65 2.4

АЧХ ВЧ для Электронного вольтметра

Частота, Гц

1000 101000 201000 301000 401000 501000 601000 701000 801000 901000 1000000

Амплитуда, В

2.88 2.89 2.89 2.89 2.87 2.89 2.87 2.86 2.89 2.89 2.88 2.86 2.9 2.7 2.57

АЧХ НЧ для Цифрового вольтметра

Амплитуда, В

2.86 2.87 2.87 2.85 2.86 2.85 2.75 2.67 2.57 2.36 0.36 0.35

АЧХ ВЧ для Цифрового вольтметра

Амплитуда, В

2.87 2.88 2.85 2.89 2.89 2.86 2.78 2.88 2.68 2.56 2.38 0.35 0.39 0.38 0.38

Показания СИ при синусоидальном входном сигнале: 2.55

Показания СИ при прямоугольном входном сигнале: 3.43

Показания СИ при треугольном входном сигнале: 1.67

Обработка результатов эксперимента.

Рис. 1. Схема для выполнения работы.

ГС – генератор сигналов, ЦВ – цифровой вольтметр, ЭВ – электронный вольтметр, ЭЛО – электронно-лучевой осциллограф.

1. Основная погрешность электронного вольтметра.

Абсолютная погрешность.

(1)

(2)

Примеры расчета:

Относительная погрешность.

(3)

Пример расчета:

Приведенная погрешность.

(4)

Пример расчета:

Вариация показаний прибора.

(5)

Пример расчета:

Результаты эксперимента и расчетов в Таблице 1.

Таблица 1 – Поверка вольтметра методом сличения

Показания поверяемого электронного вольтметра U, В	Показания образцового цифрового вольтметра			Погрешность
				абсолютная			относительная δ, %		приведенная γ, %		вариация H, %
	при увеличении Uо ув, В	при уменьшении Uо ум, В	при увеличении ∆Uо ув, В		при уменьшении ∆Uо ум, В
1	1,02	1,03	0,02		0,03	3,00		1,00		0,33
1,5	1,53	1,51	0,03		0,01	2,00		1,00		0,66
2	2,02	2,02	0,02		0,02	1,00		0,66		0,00
2,5	2,51	2,52	0,01		0,02	0,80		0,66		0,33
3	3,01	3,01	0,01		0,01	0,33		0,33		0,00
γ max=1,00% Hmax=0,66%

График зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний поверяемого прибора приведен в Приложении.