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.