Разработка методик выполнения измерений средневыпрямленного значения напряжения сложной формы на выходе резистивного делителя напряжения
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
шкала которого проградуирована в среднеквадратических значениях сигнала синусоидальной формы справедливо следующее тождество:
Переход от тождества к равенству осуществляется с помощью градуировочного коэффициента.
В данном случае (с учетом особенностей градуировки шкалы).
Так как , то средневыпрямленное значение, определенное по показанию:
4.В случае применения вольтметра с детектором средневыпрямленного значения, шкала которого проградуирована в среднеквадратических значениях сигнала синусоидальной формы справедливо следующее тождество:
Переход от тождества к равенству осуществляется с помощью градуировочного коэффициента.
В данном случае (с учетом особенностей градуировки шкалы).
Соответственно вычисляем средневыпрямленное значение, определенное по показанию:
Сравнение четырех выражений доказывает, что использование вольтметра с детектором средневыпрямленного значения, шкала которого проградуирована в среднеквадратических значениях сигнала синусоидальной формы позволяет существенно упростить обработку полученных данных.
Однако следует учесть, что это расчетное значение, определенное по показанию, пока еще не учитывает характеристики точности и правильности показаний.
Средневыпрямленное значение напряжения с учетом класса точности вольтметра находится в интервале:
,
где - средневыпрямленное значение напряжения, определенное по показанию; - абсолютная детерминированная поправка к показанию вольтметра; - абсолютная погрешность результата измерения напряжения.
При R1=R2=R абсолютная поправка к показанию вольтметра может быть определена по формуле:
Класс точности средства измерения (вольтметра) определяет величину максимально допустимого абсолютного отклонения показания вольтметра от измеряемого значения.
Далее выберем вольтметр, исходя из поставленных требований к характеристикам точности.
При можно сделать вывод о возможности применения как типовых стрелочных, так и цифровых вольтметров.
Выберем вольтметр переменного тока В3-38.
Согласно техническому описанию данный вольтметр предназначен для измерения напряжения переменного тока в диапазоне от 0,1 мВ до 300 В в диапазоне частот от 20 Гц до 5 МГц.
Показания прибора пропорциональны среднему значению, а шкала проградуирована в эффективных значениях синусоидального напряжения.
Технические характеристики.
ХарактеристикаДиапазон измеренийИзмеряемое напряжение перекрывается пределами100 мкВ…300 В 1; 3; 10;30; 100; 300 мВ; 1; 3; 10; 30; 100; 300 ВЧастота20 Гц…5 МГцОсновная погрешность прибора, выраженная в процентах от конечного значения установленного предела измерения: не превышает 2,5% не превышает 4% в номинальном диапазоне частот 1…300 мВ 1…300 В 45 Гц…1 МГц
Следовательно при необходимости снятия показаний 0,5 В:
Относительная погрешность результата измерения напряжения
что удовлетворяет поставленным требованиям.
Абсолютная погрешность показания от измеренного значения определим по формуле:
(В)
При R1=R2=R абсолютная поправка к показанию вольтметра может быть определена по формуле:
Таким образом, измеряемое средневыпрямленное значение напряжения сложной формы на выходе резистивного делителя напряжения находится в пределах:
3. Разработка документации на МВИ
вольтметр измерение ток напряжение
Методика выполнения измерений
1.Вводная часть.
Настоящий документ устанавливает методику выполнения измерений переменного напряжения сложной формы на выходе резистивного делителя напряжения методом вольтметра в рабочих условиях.
2.Требования к точности измерений.
Реализация данной МВИ обеспечивает выполнение измерений переменного напряжения сложной формы с максимально допустимым отклонением показания от измеряемой величины не более 4,0%.
3.Метод измерений.
Измерение переменного напряжения сложной формы выполняют методом непосредственной оценки, реализованным с помощью вольтметра. Значение переменного напряжения сложной формы является результатом прямых измерений с помощью вольтметра.
4.Средства измерений и вспомогательные устройства.
При проведении измерений применяют средства измерений, технические характеристики которых приведены в таблице 1:
Табл. 1
Наименование измеряемой величиныНаименование средства измеренияТипМетрологические характеристикиЦена деленияКласс точностиСпедневыпрямленное значение переменного напряжения сложной формыВольтметрВ3-38Единица младшего кода2,5
. Требования безопасности.
При выполнении измерений переменного напряжения сложной формы необходимо соблюдать следующие требования безопасности:
к работе с вольтметром допускаются лица изучившие работу вольтметра и его составных частей и прошедшие проверку знаний по технике безопасности при работе с электроустановками напряжением до 1000 В (с делителем - свыше 1000 В).
Перед включением вольтметр необходимо заземлить, для чего зажим защитного заземления на задней пане