Расчёт параметров измерительных приборов для измерения электрического тока, напряжения и сопротивления, определение их метрологических характеристик
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
сс точности средства измерений - обобщенная характеристика данного типа средства измерений, как правило, отражающее уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности, а также другими характеристиками, влияющими на точность.
В нашем случае класс точности можно определить по относительной погрешности при поверке прибора в точках верхних пределов измерений.
Относительная погрешность определяется по формуле
где - показание прибора;
- действительное значение измеряемой величины.
Определим относительную погрешность для каждого предела измерения
Так как относительная погрешность при поверке прибора в точках верхних пределов измерений не превышает 3.3%, то прибор относится к классу точности 4.
Абсолютная погрешность определяется по формуле
Приведенная погрешность определяется по формуле
4. Расчет параметров и построение четырехплечего уравновешенного моста постоянного тока
Исходные данные
Пределы измерения сопротивлений:
Мощность рассеивания на сопротивлении не должна превышать0.02 Вт
Мощность, рассеиваемая любым плечом моста не превышала 0,15 Вт
4.1 Расчет сопротивлений плеч моста
Четырехплечий мост, регулируемым сопротивлением которого будет являться сопротивление (рис.13).
Рис.13. Схема четырехплечего моста
Рассчитаем сопротивление плеч моста так, чтобы:
) мощность, получаемая гальванометром, при расстройке моста была максимальной;
) мощность, рассеиваемая любым плечом моста, не превышала.
Мощность, получаемая гальванометром, пропорциональна мощности, рассеиваемой в сопротивлении, следовательно, параметры моста необходимо выбрать так, чтобы сопротивление было нагружено предельно, а мощность должна быть равна установленному значению.
следует, что чем больше
и чем меньше
тем больше.
Определим оптимальные значенияmи n.
Предельна мощность, рассеиваемая любым плечом моста равна
где - мощность рассеиваемая на резисторе
Выразим m
Принимая, получим
Где
Найдем значенияmи n
Среднее значение изменяемого сопротивления
Определим значения сопротивлений и
Рассчитаем пределы регулирования резистора
Рассчитаем напряжение питания моста
Определим входное сопротивление на зажимах гальванометра
Расстройка определяется по формуле
Для того чтобы мощность, получаемая гальванометром, была максимальной, коэффициент согласования должен быть равен 1, следовательно, входное сопротивление на зажимах гальванометра должно быть равно сопротивлению гальванометра.
Мощность, получаемая гальванометром, определяется по формуле
.2 Определение чувствительности моста по току, напряжению и мощности
Определение постоянной гальванометра по току.
Чувствительность моста по напряжению к относительному изменению сопротивления
Чувствительность моста по току при
Чувствительность моста по току при
Чувствительность моста по мощности при
Чувствительность моста по мощности при
Так как при изменении измеряемого сопротивления на стрелка должна отклониться на одно деление шкалы, значит интервал изменения сопротивления - это, то полное число делений будет равно
Определим постоянную гальванометра по току
где - полное число делений шкалы;
- мощность, получаемая гальванометром;
- сопротивление гальванометра.
5. Оценивание характеристик погрешности и вычисление неопределенности измерений
.1 Описание измерения и составление его модели
В результате измерений напряжения электрического тока с помощью вольтметра и токового шунта при температуре получено ряд показаний вольтметра в милливольтах (где
79,83579,8379,83279,83579,8479,83579,83379,83379,82779,83879,83279,83379,83279,83279,82879,83279,8379,83579,83179,83579,83179,83379,83279,83279,82979,83679,83279,83479,83979,83279,82579,83879,83579,82579,83579,8379,83479,83579,82779,83579,83779,83379,83379,83279,82779,83179,8379,83679,83179,82679,83279,83279,83879,83279,84279,82879,84479,83779,83379,82679,8479,8379,84379,83179,84479,83179,84679,83279,83379,83279,83279,83279,82879,82879,83279,8379,83579,83579,83279,83279,83579,83579,83579,83579,83479,83379,83279,82979,83579,83279,83279,83979,83679,84279,83479,83379,83579,8479,82679,82479,83779,83279,83479,83979,83279,82579,83279,83779,83279,82679,83579,8379,83579,83279,83579,83279,83279,83579,83679,83579,83479,83379,83279,83879,83279,83479,83879,83579,84279,83479,83479,82779,83279,83779,82979,83479,8379,83279,83579,82979,83279,83579,83279,83279,83979,83879,82579,83379,83279,83579,83279,83579,83979,83379,83479,83279,83279,83579,83279,83379,83579,83579,83279,83479,83679,82779,83579,83779,83279,82679,82979,83279,8379,83979,83179,84279,83179,82379,83579,82979,83379,83579,83279,83479,83579,83279,83279,8479,83579,82579,83379,83279,83279,83979,83579,83479,83279,83579,82979,841
Модель измерения
где
.2 Нахождение результата измерений
На основе полученных значений вычисляем среднее значение арифметическое значение напряжения V, мВ, по формуле
Значение сопротивления шунта Установлено при его калибровке для .
Результат измерения силы тока получаем по формуле
&nbs