Материал: МСиС-2019(ч1)
1.2.Порядок выполнения работы
1)Согласно схеме, представленной на рис. 1.3, необходимо выполнить электрические соединения модулей для измерения постоянного напряжения. Монтаж схемы производить при отключенном питании. В качестве PV1 использовать мультиметр Mastech MY64 (модуль «Измерительный блок») в режиме измерения постоянного напряжения с пределом до 20 В, а PV2 – мультиметр Sanwa PC500 в режиме измерения постоянного напряжения.
Рис. 1.3. Схема электрическая соединений лабораторных модулей для измерения постоянного напряжения
Включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» (модуль «Модуль питания»). Включить мультиметры и, увеличивая выходное напряжение канала «0…+15В» от 0 В до +15 В (ручкой регулировки «0…+15В» модуля «Модуль питания»), заносить показания вольтметров PV1 и PV2 в табл. 1.4.
Рассчитать абсолютную , относительную δ и приведенную γ погрешности измерения напряжения, при этом считать, что мультиметр Sanwa PC500 является образцовым измерительным прибором.
Относительная и приведенная погрешности измерения постоянного и переменного напряжения рассчитываются по выражениям:
|
|
|
х х х0 ед.; |
(1.1) |
||||||
δ |
|
|
|
х х0 |
·100 %; |
(1.2) |
||||
х |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
х0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
γ |
|
|
|
|
х |
х0 |
·100 %; |
(1.3) |
||
х |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
хN |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
где х – показания мультиметра Mastech MY64;
х0 – показания образцового измерительного прибора (мультиметра Sanwa
PC500);
хN – номинальное значение (предел измерения) мультиметра Mastech
MY64.
Используя данные, приведенные в табл. 1.1, необходимо определить допустимые значения относительной погрешности измерения напряжения мультиметром Mastech MY64 и сравнить их с расчетными значениями (см. табл. 1.2).
Т а б л и ц а 1.4 Результаты измерений постоянного напряжения
Параметр и |
|
|
Показания мультиметров |
|
|||
ед. измер. |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
Экспериментальные значения |
|
|
||
UPV 1 |
, В |
|
|
|
|
|
|
UPV 2 |
, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные значения |
|
|
|
V , В |
|
|
|
|
|
|
|
δV , % |
|
|
|
|
|
|
|
V , % |
|
|
|
|
|
|
|
2) Согласно схеме, представленной на рис. 1.4, выполнить электрические соединения модулей для измерения переменного тока.
Рис. 1.4. Схема электрическая соединений лабораторных модулей для измерения переменного тока
В качестве PА1 использовать мультиметр Mastech MY64 (модуль «Измерительный блок») в режиме измерения переменного тока с пределом изме-
11
рения до 200 мА, а PА2 – мультиметр Sanwa PC500 в режиме измерения переменного тока.
Включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Модуль питания». Включить мультиметры. Увеличивая силу тока в цепи от 0 мА до 200 мА (ручкой регулировки выходного напряжения автотрансформатора TV2 модуля «Автотрансформатор»), заносить показания амперметров PA1 и PA2 в табл. 1.5.
По выражениям (1.1) – (1.3) рассчитать абсолютную , относительную δ и приведенную γ погрешности измерения переменного тока, при этом считать, что мультиметр Sanwa PC500 является образцовым измерительным прибором.
Сравнить полученное опытное значение максимальной относительной погрешности измерения тока и допустимого значения (см. табл. 1.1), сделать соответствующий вывод.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1.5 |
|
Результаты измерений переменного тока |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Параметр и |
|
|
Показания мультиметров |
|
||
ед. измер. |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
|
|
Экспериментальные значения |
|
|
||
IPA1, мА |
|
|
|
|
|
|
IPA2, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные значения |
|
|
|
A , мА |
|
|
|
|
|
|
δA , % |
|
|
|
|
|
|
A , % |
|
|
|
|
|
|
3) Согласно схеме, представленной на рис. 1.5, выполнить электрические соединения модулей для измерения сопротивления.
В качестве PR1 использовать мультиметр Mastech MY64 (модуль «Измерительный блок») в режиме измерения сопротивления с пределом измерения до 200 Ом, а PR2 – мультиметр Sanwa PC500 в режиме измерения сопротивления.
Включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Модуль питания». Включить мультиметры. Произвести компенсацию сопротивления щупов мультиметра PR2 (Sanwa PC500), для чего установить мультиметр в режим измерения сопротивления и
12
нажать кнопку RANGE, на дисплее появится Shrt. Через 3 с после звукового сигнала сопротивление щупов, внутренних цепей мультиметра PR2 и магазина сопротивлений R1 будут скомпенсированы.
Рис. 1.5. Схема электрическая соединений лабораторных модулей для измерения сопротивления
Устанавливая произвольное значение сопротивления магазина R1 в диапазоне от 0,1 Ом до 200 Ом, заносить показания омметров PR1, PR2 и значение сопротивления R1 в табл. 1.6.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1.6 |
|
|
Результаты измерений сопротивления |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр и |
|
|
Показания мультиметров |
|
|
||
ед. измер. |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
Экспериментальные значения |
|
|
|
||
R1 , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
RPR1 , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
RPR 2 , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные значения |
|
|
|
|
RPR1д , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PR1 , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
PR2 , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
PR1 , % |
|
|
|
|
|
|
|
PR2 , % |
|
|
|
|
|
|
|
PR1 , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
Используя данные табл. 1.6, построить |
|
|
графики зависимости RPR1(R1). Значения |
|
|
сопротивления RPR1 будут включать в себя |
|
|
сопротивление магазина R1 и соединитель- |
|
|
ных проводников Rс.п. В общем случае гра- |
|
|
фик зависимости RPR(R1) имеет вид, пока- |
|
|
занный на рис. 1.6. |
|
|
Из графика на рис. 1.6 определить соп- |
|
|
ротивления щупов Rс.п, полученное значение |
|
|
занести в табл. 1.6. |
Рис. 1.6. График зависимости |
|
Так как при измерении сопротивления |
||
RPR (R1) |
||
мультиметр Mastech MY64 не учитывает |
||
|
сопротивление щупов, то необходимо рассчитать действительные значения сопротивления для каждого пункта табл. 1.6 по формуле:
|
= |
− |
, |
(1.4) |
1д |
1 |
с.п |
|
|
где с.п – сопротивление соединительных проводников при измерении муль-
тиметром Mastech MY64.
По выражениям (1.1) – (1.3) рассчитать абсолютную , относительную δ и приведенную γ погрешности измерения сопротивления мультиметрами Mastech MY64 и Sanwa PC500. Считать магазин сопротивлений R1 образцовым.
Сравнить полученные опытные значения максимальной абсолютной погрешности измерения сопротивления PR1 , PR2 с допустимым значением (см. табл. 1.1 и 1.2), сделать соответствующий вывод.
Допустимая абсолютная погрешность мультиметра Sanwa PC500 определяется как ± (процент от показания прибора + n·D, где D – число значений единицы младшего разряда). Например, при измерении в диапазоне до 500 мВ показания прибора 134,8 мВ, абсолютная погрешность будет составлять
±134,8·0,12 % + 2·0,1 мВ = 0,36 мВ.
4) Согласно схеме, представленной на рис. 1.7, выполнить электрические соединения модулей для измерения частоты электрического сигнала.
14