5 Методические указания по выполнению работы

5.1 Изучите метрологические характеристики указанных вольтметров и занесите их в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Метрологические характеристики вольтметров

Метрологические характеристики	Линейный вольтметр	Пиковый вольтметр	Квадратичный вольтметр	Цифровой вольтметр
Тип (марка) прибора
Пределы измерения напряжения
Рабочий диапазон частот
Градуировка шкалы (по правилу градуировки)
Вид входа (открытый, закрытый)

Продолжение таблицы 2.4

Входное сопротивление
Класс точности (значение, обозначение по способу вычисления)
Условия эксплуатации

5.2 Используя функциональный генератор и вольтметры с различными типами преобразователей, выполните измерение каждого из интегральных параметров напряжения сигнала заданной формы. Форму напряжения можно контролировать на электронном осциллографе. Результаты измерения и их обработки занесите в таблицу 2.5. Схема измерения приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Схема измерения параметров напряжения

Таблица 2.5 – Результаты измерения напряжения

Измеряемый параметр	Тип вольтметра	Градуировка шкалы	Коэффициент градуировки	Предел измерения	Показание вольтметра	Значение измеряемого напряжения	Абсолютная погрешность измерения напряжения
				В	В	В	В
	форма исследуемого напряжения _______________
Um
Uср.в
U
	форма исследуемого напряжения _______________
Um
Uср.в
U

Используя правило градуировки, класс точности вольтметров рассчитайте численное значение измеренного напряжения и пределы допустимой погрешности. В отчете приведите все расчеты.

Результаты измерения основных интегральных параметров исследуемого напряжения запишите в стандартной форме согласно требованиям МИ 1317-2004.

Форма напряжения:

Um=

U=

Uср.в=

5.3 Используя результаты измерение напряжения по пункту 5.2, рассчитайте коэффициенты Ка, Кф, и Ку:

Ка = Um/U;

Кф = U/Uср.в.;

Ку = Um/Uср.в.

Учитывая, что коэффициенты определены косвенным методом, оцените допустимую погрешность результата. Результаты расчетов приведите в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Результаты расчетов коэффициентов

Форма сигнала	Ка	∆Ка	δКа%	Кф	∆Кф	δКф%	Ку	∆Ку	δКу%

Приведите вывод формул для расчета погрешности измерения δКа%, δКф% и δКу%.

Результаты измерения основных интегральных параметров исследуемого напряжения запишите в стандартной форме согласно требованиям МИ 1317-2004.

Форма напряжения:

Ка =

Кф =

Ку =

5.4 Проведите исследование погрешности измерения, вызванной шунтирующим действием вольтметра. Входное сопротивление прибора имеет комплексный характер, но на низких частотах емкостной составляющей входного сопротивления можно пренебречь.

Исследуйте зависимость погрешности измерения напряжения от сопротивления источника сигнала.

Источник электрического сигнала с известными параметрами Uист, fист и Rист можно эквивалентно заменить измерительным генератором с установленными параметрами Uиг = Uист и fиг = fист.

Внутреннее сопротивление источника эквивалентно представлено магазином сопротивления с установленным сопротивлением Rмз = Rист.

Схема измерения представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Схема измерения систематической погрешности

измерения, вызванной шунтирующим действием вольтметра

Изменяя сопротивление магазина сопротивлений, можно изменять внутреннее сопротивление источника сигнала.

При Rист=0 сопротивление вольтметра значительно превышает сопротивление источника и шунтирующим действием можно пренебречь. Если сопротивление источника становится соизмеримым с сопротивлением вольтметра, падение напряжения на внутренних сопротивлениях источника и вольтметра также становятся соизмеримыми и шунтирующий эффект усиливается.

Если принять показания вольтметра при Rист.=0 за действительное значение, то абсолютная систематическая погрешность измерения напряжения, вызванная шунтирующим действием вольтметра, определяется выражением:

∆U = Uv(Rист) – Uv(0).

Измерение выполните при частоте источника 1000Гц. Результаты измерения занесите в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 –Результаты оценки шунтирующего влияния вольтметра

Rист, кОм	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Uv,В
∆U,В
δU,%

Rv = _______МОм

По результатам исследования постройте график зависимости ∆U=φ(Rист) и сформулируйте вывод.