Методы и способы измерений
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
µния:
В
где - относительная погрешность измерения напряжения вольтметром V1, - номинальное значения напряжения.
Определение коэффициентов влияния.
Коэффициент влияния напряжения Uс
Коэффициент влияния напряжения U2:
Составление формул неопределенности результата измерения
Для нахождения расширенной неопределенности результата измерения с уровнем доверия Р= 0,95 воспользуемся формулой:
В
Результат измерения с указанием расширенной неопределенности:
Ответ:
2. Привести схему и рассчитать шунт к амперметру для измерения тока 15 А. Измерительный механизм имеет напряжение полного отклонения 150 мВ и внутреннее сопротивление 2 Ом. Определить относительную погрешность при измерении тока 10 А, если прибор подключить по схеме рис. 26.1, а сопротивление переходных контактов в точках А и Б принять равным 510-3 Ом (сопротивлением проводов пренебречь).
Рис. 26.1
Схема включения амперметра приведена на рис. 26.2.
Расчет шунта:
Возможный максимальный ток, проходящий через амперметр без шунта:
;
Коэффициент шунтирования:
;
Сопротивление шунта:
Ом;
Полное сопротивление шунтирующей цепи:
Коэффициент шунтирования с учетом сопротивления соединительных контактов:
Определим относительную погрешность при измерении тока :
. Амперметр с сопротивлением и вольтметр применяются для измерения сопротивления якоря электродвигателя. Классы точности приборов 0,2. Предел измерения амперметра 10 А, вольтметра 1,5 В.Составить схемы измерения методом амперметра и вольтметра. Определить погрешность включения. Наиболее вероятное значение тока и напряжения, полученные в результате повторных измерений, следующие: I = 8,5 A, U= 1,25 В. Выбрать схему с минимальной погрешностью. Оценить стандартную неопределенность результата измерения.
Погрешность метода зависит от мощности, потребляемой приборами, и схемы включения. Для схемы включения по методу амперметра падение вольтметра соответствует падению напряжения на резисторе , сопротивление которого измеряется.
Схема включения по методу амперметра:
Измеряемое сопротивление определяется так:
Относительная погрешность метода
Предположим что все абсолютные погрешности имеют равномерный закон распределения. Находим стандартную комбинированную неопределенность результата измерения:
(31.2.3.1)
где - абсолютная погрешность измерения напряжения вольтметром V, -абсолютная погрешность измерения амперметром A. В данном случае они вычисляются так:
(31.2.3.2)
(31.2.3.3)
Подставив формулу (31.2.3.2) и (31.2.3.3) в формулу (31.2.3.1) получим:
Результат измерения с указанием стандартной неопределенности:
;
Схема включения по методу вольтметра:
Измеряемое сопротивление определяется так:
Относительная погрешность метода
Предположим что все абсолютные погрешности имеют равномерный закон распределения. Находим стандартную комбинированную неопределенность результата измерения:
(31.3.3.1)
где - абсолютная погрешность измерения напряжения вольтметром V, -абсолютная погрешность измерения амперметром A. В данном случае они вычисляются так:
(31.3.3.2)
(31.3.3.3)
Подставив формулу (31.3.3.2) и (31.3.3.3) в формулу (31.3.3.1) получим:
Результат измерения с указанием стандартной неопределенности:
;
Ответ:
Относительная погрешность метода амперметра
Результат измерения с указанием стандартной неопределенности:
;
Относительная погрешность метода вольтметра .
Результат измерения с указанием стандартной неопределенности:
;
Как видно из уравнений (1) и (2), пользоваться схемой включения по методу вольтметра стоит только тогда, когда сопротивление велико по сравнению с сопротивлением , а схемой включения по методу амперметра - когда сопротивление мало по сравнению с измеряемым сопротивлением. Другими словами, схему включения по методу вольтметра целесообразно использовать при измерении малых сопротивлений, а схему включения по методу амперметра - для измерения больших.