- •Электрические измерения и способы обработки результатов наблюдения
- •Электрические измерения и способы обработки результатов наблюдения
- •1.1. Основные сведения из теории
- •1.2. Задание для самостоятельного решения
- •1.2.1. Задача №1. Определение погрешности результата косвенных измерений
- •1.2.2. Методические указания по решению задачи №1
- •1.3. Примеры решения задач
- •1.4.1. Основные теоретические положения
- •1.4.2. Порядок выполнения работы
- •1.4.3. Контрольные вопросы
- •1.5.1. Основные теоретические положения
- •1.5.2. Порядок выполнения работы
- •1.5.3. Контрольные вопросы
- •1.6.1. Порядок выполнения работы
- •1.6.2. Контрольные вопросы
- •2. Средства электрических измерений
- •2.1. Основные сведения из теории
- •При полной симметрии системы реактивная мощность
- •2.2. Задания для самостоятельного решения
- •2.2.1. Задача № 2. Измерение несинусоидального напряжения
- •Исходные данные для задачи № 2
- •2.2.2. Методические указания
- •2.2.5. Задача № 4. Измерение мощности в цепях трехфазного тока
- •2.2.6. Методические указания
- •2.3.1. Основные теоретические положения
- •2.3.2. Порядок выполнения работы
- •2.3.3. Контрольные вопросы
- •2.4. Лабораторная работа 6
- •2.4.1. Порядок выполнения работы
- •2.4.3. Контрольные вопросы
- •2.5. Лабораторная работа 7
- •2.5.1. Основные теоретические положения
- •2.5.2. Порядок выполнения работы
- •2.5.3. Контрольные вопросы
- •2.6 Лабораторная работа 8
- •2.6.1. Основные теоретические положения
- •2.6.2. Прямое измерение емкости и индуктивности.
- •2 .6.3. Порядок выполнения работы
- •2.6.4. Контрольные вопросы
- •3.1. Основные сведения из теории
- •3.1.1. Представление о погрешностях измерения
- •3.1.2. Систематическая погрешность
- •3.1.3. Оценка результирующей систематической погрешности и внесение поправок
- •3.1.4. Неисключенные остатки систематической погрешности
- •3.1.5. Пример обработки результата наблюдения при однократном измерении
- •3.1.6. Обработка результатов наблюдений при наличии случайной погрешности
- •3.2. Задания для самостоятельного решения
- •3.2.1. Задача № 5. Обработка результатов наблюдений при однократном измерении
- •3.2.2. Задача № 6. Обработка результатов прямых измерений, содержащих случайные погрешности
- •3.3.1. Основные теоретические положения
- •3.3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3.3. Контрольные вопросы
- •3.4. Лабораторная работа 10
- •3.4.1. Основные сведения из теории
- •3.4.2. План выполнения работы
- •3.4.3. Контрольные вопросы
- •3.5.1. Основные сведения из теории
- •3.5.1.1. Построение статистических моделей
- •3.5.1.2. Алгоритм критерия Пирсона
- •Значения функции плотности вероятности нормированного
- •3.5.1.3. Алгоритм проверки гипотезы о промахах
- •3.5.1.4. Запись результата измерений
- •3.5.2. План выполнения работы
- •Значение коэффициентов Стьюдента
- •Результаты статистических испытаний
- •Результаты обработки статистического ряда
- •3.5.3. Контрольные вопросы
- •Результаты исследования входного сопротивления на соответствие
- •3.6. Лабораторная работа 12
- •3.6.1. Основные сведения из теории
- •3.6.2. План выполнения работы
- •3.6.3. Контрольные вопросы
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
1.2.2. Методические указания по решению задачи №1
При косвенных измерениях искомое значение величины у определяется на основании математической зависимости, связывающей эту величину с несколькими величинами (x1, x2, ... , xm), измеряемыми прямыми методами. При этом погрешности прямых измерений приводят к тому, что окончательный результат имеет погрешность.
Максимальные абсолютные погрешности амперметра и вольтметра определяются так:
, (1.12)
, (1.13)
где приведенная погрешность измерительного прибора, равная классу точности прибора;
Iном, Uном номинальное значение тока и напряжения соответственно.
Формулы для расчета абсолютных и относительных погрешностей результата косвенных измерений приведены в табл.1.2.
Таблица 1.2
Расчетные формулы погрешности косвенных измерений мощности и сопротивлений
Функция |
Погрешность |
|
y |
абсолютная y |
относительная y |
|
|
|
x1/x2 |
|
|
В табл.1.2 приняты следующие условные обозначения:
x1, x2 измеренные значения электрических величин;
x1, x2 максимальные абсолютные погрешности, допускаемые при измерениях значений x1,x2.
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 табл. 1.3.
Таблица 1.3
Результаты вычислений задачи №1
U, В |
I, А |
U, В |
I, А |
P, Вт |
R, Ом |
P, % |
R, % |
Вт |
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.3. Примеры решения задач
Задача 1. Определить абсолютную и относительную погрешность косвенного метода измерения мощности при следующих данных приборов и их показаниях:
%;
%.
Решение:
значение мощности по показаниям приборов Вт;
б) предельные абсолютные погрешности измерительных приборов:
амперметра А;
вольтметра В;
в) абсолютная погрешность косвенного измерения мощности
д) действительное значение мощности Вт.
Задача 2. Для определения напряжения смещения нуля исследуется схема измерительного усилителя, представленного на рис. 1.10. Известны математическое ожидание и средние квадратические отклонения источников тока и ЭДС, определяющих дрейф: mI = 1 мкА, mE = 1 мВ, мкА, мВ. Определить математическое ожидание m и среднее квадратическое отклонение напряжения смещения нуля Uвых (при отсутствии входного напряжения), считая операционный усилитель идеальным, причем R1 = 1 кОм, R2 = 10 кОм.
Решение. Напряжение на выходе выражается зависимостью
. (1.14)
Искомые величины можно рассчитать по формулам:
; (1.15)
21мВ;
; (1.16)
; (1.17)
= 7 мВ.
1.4. Лабораторная работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Цель работы: изучение и определение погрешностей измерительных
приборов и их технических характеристик.