Практическая работа № 1

Тема: Определение погрешности средств измерений.

Цель работы – изучение видов измерений и определение погрешности средств измерений.

Задание: Для измерения сопротивления или мощности косвенным методом использовались два прибора: амперметр и вольтметр магнитоэлектрической системы. Студент выбирает из таблиц № 1 задания в соответствии с номером положения фамилии в учебном журнале

Определить:

1. Величину сопротивления и мощность по показаниям прибора.

2. Максимальные абсолютные погрешности амперметра и вольтметра.

3. Абсолютную погрешность косвенного метода.

4. Относительную погрешность измерения.

5. Пределы действительных значений измеряемых физических величин.

Письменно ответить на контрольные вопросы и сделать вывод о проделанной работе.

Таблица 1 – Исходные данные для задачи

Наименование заданной величины	Первая цифра варианта	Последняя цифра варианта
Предел измерения Uном В	-
Класс точности γ, %	-	0,2	0,5	0,2	0,5	1,0	0,2	1,0	0,5	1,0	0,5
Показания вольтметра U, В	0; 5
1; 6
2; 7
3; 8
4; 9
Предел измерения Iном, А	-	0,75	1,5	3,0	7,5	0,3	1,5	0,75	0,3	15,0	3,0
Класс точности γ, %	-	0,5	1,0	1,0	1,5	0,2	0,5	0,2	0,2	1,5	1,5
Показания амперметра I, А	0; 9	0,6	1,2	1,0	2,0	0,15	1,2	0,74	0,2	5,0	2,2
1; 8	0,5	0,9	2,0	4,0	0,2	1,4	0,68	0,18	7,0	2,8
2; 7	0,7	0,8	2,5	6,0	0,25	0,8	0,66	0,26	9,0	1,9
3; 6	0,55	0,7	1,5	5,0	0,18	1,0	0,70	0,24	11,0	1,0
4; 5	0,65	1,0	0,5	1,0	0,28	0,9	0,6	0,16	13,0	2,6

Пояснения к работе:

В зависимости от способа обработки экспериментальных данных измерений для получения результата различают следующие виды измерений – прямые, косвенные, совместные, совокупные.

Прямое измерение – это измерение, при котором значение величины находят непосредственно из опытных данных в результате выполнения измерения.

Пример прямого измерения – измерение вольтметром напряжения источника.

Косвенное измерение – это измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. При косвенном измерении значение измеряемой величины получают путем решения уравнения

у = F(х₁,x₂,х₃,...,x_n,), где x₁, x₂, x₃,…,x_n – значения величин, полученные в результате прямых измерений.

Пример косвенного измерения - сопротивление резистора находят из выражения , в которое подставляют результат прямых измерений падения напряжения U и протекающего через резистор тока I.

Совместные измерения – одновременные измерения значений нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.

Совокупные измерения – одновременные измерения нескольких значений одноименных величин, при которых искомое значение находят решением системы уравнений, составленных по результатам прямых измерений различных сочетаний значений этих величин.

При косвенных измерениях искомое значение величины у определяется на основании математической зависимости, связывающей эту величину с несколькими величинами (х₁, х₂,..., х_m), измеряемыми прямыми методами. При этом погрешности прямых измерений приводят к тому, что окончательный результат имеет погрешность.

Максимальные абсолютные погрешности амперметра и вольтметра определяются по формулам:

ΔI=± (1)

(2)

где γ – приведенная погрешность измерительного прибора, равная классу точности прибора;

I_ном, U_ном – номинальное значение тока и напряжения соответственно.

Формулы для расчета абсолютных и относительных погрешностей результата косвенных измерений приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Расчетные формулы погрешности косвенных измерений мощности и сопротивлений.

Функция y	Погрешность
абсолютная – Δу	относительная – δу
X1X2
X1/X2

В таблице 4 приняты следующие условные обозначения:

Х₁,Х₂ - измеренные значения электрических величин;

Δх₁, Δх₂ — максимальные абсолютные погрешности, допускаемые при измерениях значений Х₁,Х₂.

Функция X₁X₂ используется в задаче для расчета погрешности косвенного измерения мощности, функция X₁/X₂ — то же для сопротивлений.

Результаты вычислений сопротивлений и мощности свести в таблицу 3.

Таблица 3– Результат вычислений.

R, Ом	P, Вт	ΔU, B	ΔI, A	ΔP, Вт	ΔR, Ом	dP,dR %	P±dP	R±dR	P±ΔP, Вт	R±ΔR, Ом

Содержание отчета

1. Титульный лист в соответствии с СТП1.2-2005.

2. Цель работы

3. Задание

4. Выполненная практическая работа в соответствии с заданием

5. Ответы на контрольные вопросы

6. Вывод

Контрольные вопросы

1. Назовите виды измерений

2. Перечислите методы измерений

3. Приведите примеры косвенных измерений

4. Приведите примеры прямых измерений

5. Дать определение понятию «Погрешность»

Дата добавления: 2015-04-30