Измерение напряжения на участке цепи

Относительная методическая погрешность измерения в этом случае будет:

, где , , .

 

 

 

 

 

Рисунок 2.8 – Измерение напряжения на участке цепи

После преобразований для относительной методической погрешности получим выражение:

.

Действительное значение напряжения на резисторе с сопротивлением R₂ после введения поправки на методическую погрешность будет:

,

где U_И – показание вольтметра.

Инструментальная погрешность определяется классом точности и шкалой прибора. Найденное значение напряжения на R₂ будет:

.

2.3. Программа работы:

2.3.1. Измерение постоянного напряжения (приборами В7-26, Щ4313)

Измерить ЭДС источника питания прибором В7-26

а) Подготовка вольтметра В7-26 к измерению напряжения.

Включить “Сеть” прибора. Переключатель рода работы установить в положение “+U” или “-U”. После прогрева (5 15 минут) закоротить (соединить проводником) входы «U» и «*» прибора (рис. 9). Переключатель поддиапазонов измерения напряжения поставить в положение 0,3(0,1)В. Регулировкой “Устан. «0»” добиться «0» по шкале «U». Затем перевести переключатель поддиапазонов в положение 3(10)В. Снять закоротку.

б) Включить источник питания и установить необходимую величину Э.Д.С. E.

в) Подключить В7-26 к источнику питания (рис.10). Измерить ЭДС.Записать конечное значение шкалы вольтметра U_K и его класс точности (указан на лицевой панели).

Измерить ЭДС источника питания прибором Щ4313

а) Подготовка мультиметра Щ4313 к измерению напряжения. Включить «Сеть» прибора Щ4313, выбрать род работы «U», выставить “грубую” шкалу.

б) Подключить Щ4313 к источнику питания (рис.14), выбрать шкалу и измерить ЭДС. Записать измеренное значение и конечное значение шкалы вольтметра.

Для мультиметра Щ4313 класс точности рассчитать по формуле:

, a и b определить из таблицы (см. паспорт прибора).

.

 

Измерение силы электрического тока в цепи (прибором Щ4313)

 

Установить на источнике питания рекомендованное значение напряжения E,

Е

на магазине сопротивлений – величину нагрузки: R _H1 (R _H2). Не включая источник питания, собрать схему (рис.11). На Щ-4313 нажать клавиши «mA» и «500». Измерить ток в цепи, правильно выбрав шкалу прибора. Записать I_A, I_K. По паспорту прибора определить коэффициенты a и b (для расчета К_П).

 

Обработка результатов измерений

2.4.1. Правила и примеры округления результатов измерений

2.4.1.1. Результаты измерений выражаются числом, содержащим значащие цифры. Значащими считаются все цифры в числовом результате, в том числе и нуль, если он находится в середине или в конце числа.

Пример. Результаты измерения напряжений 121В и 0,00121В содержат три, а 126,05В и 12500В – пять значащих цифр.

В конечной записи результатов измерений следует соблюдать следующие правила округления.

2.4.1.2 В выражении погрешности удерживается не более двух значащих цифр, причём последняя округляется до нуля или пяти.

Пример. а) Погрешность измерения тока составляет 0,125А. Удерживая одну значащую цифру, значение погрешности округляется до ±0,1А

б) Погрешность измерения напряжения составляет 0,152В. Удерживая две значащие цифру, значение погрешности округляется до ±0,15В.

2.4.1.3 Числовое значение результата измерений должно оканчиваться цифрой или нулем того же десятичного знака, что и значение погрешности.

Пример. 125,832 ± 0,15 записывается 125,83 ± 0,15.

2.4.1.4 Если первая отбрасываемая цифра меньше пяти, то последняя удерживаемая цифра не изменяется.

Пример. (125,721 ± 0,2)В округляется до (125,7 ± 0,2)В.

2.4.1.5 Если первая отбрасываемая цифра больше пяти или равна пяти, то последняя удерживаемая цифра увеличивается на единицу.

Пример. 25,268 ± 0,4 округляется до 25,3 ± 0,4;

25,253 ± 0,3 округляется до 25,3 ± 0,3.

2.4.1.6 Если первая отбрасываемая цифра равна пяти и за ней не следует значащих цифр (или следуют только нули), то округление производится до ближайшего четного.

Пример. 10,650 ± 0,3 округляется до 10,6 ± 0,3;

10,550 ± 0,3 округляется до 10,6 ± 0,3.

Обработка результатов измерения напряжения

2.4.2.1. Вычислить инструментальную погрешность и записать результат измерений с ее учетом: .

2.4.2.2. Найти методическую погрешность: , где R _i = 5 Ом,

R_V^B7-26 = 30 МОм, =1МОм.

2.4.2.3. Определить поправку и погрешность поправки по формулам:

; .

2.4.2.4. Результат с учетом инструментальной и методической погрешности записывается в виде:

.