3. Определение влияния формы входного сигнала на показания вольтметров переменного тока.

Рис. 2. Пример устройства электронного вольтметра переменного тока.

u_вх(t) – входное напряжение, У_~ - усилитель переменного тока, ИМ - магнитоэлектрический измерительный механизм, α – угол отклонения измерительного механизма.

(7)

Пример расчета при синусоидальном сигнале:

(8)

Пример расчета:

k_ф – коэффициент формы напряжения. Для синусоидального сигнала k_ф=1,11;

(9)

Пример расчета:

Результаты эксперимента и расчетов в Таблице 6.

Исследуемые характеристики	Форма сигналов
	синусоидальная	прямоугольная	треугольная
	1,11	1	1,15
Uп, В	2,55	3,55	4,55
Uср, В	2,297	3,198	4,099
U, В	2,550	3,198	4,714
δ, %	0,01	11,000	-3,478

Выводы.

В результате проведения лабораторной работы было исследовано метрологические характеристики электронного и цифрового вольтметров. Была определена приведенная погрешность электронного вольтметра γ _max, которая составила 1,00%. Заметим, что данная погрешность удовлетворяет классу точности прибора (кл. т = 3%).

В ходе построения АЧХ электронного вольтметра была определена его рабочая полоса частот: fн=40-50 Гц, fв=1,4 МГц. Аналогично для цифрового вольтметра: fн=60 Гц, fв=0,9 МГц.

Из предыдущей лабораторной работы рабочий диапазон электромеханического вольтметра fн=0 Гц, fв=19 кГц.

Исходя из вышеприведенного анализа, сделаем вывод, что наибольшей полосой пропускания обладает электронный вольтметр.

При подаче сигналов различных форм на электронный вольтметр, были обнаружены погрешности в его показаниях. Это связано с тем, что действующие вольтметры градуируются в действующих значениях синусоидального напряжения. Для синусоидальной формы погрешность объясняется округлением при расчетах (δ = 0,01%). Для сигналов прямоугольной формы погрешность δ составила 11%, а для треугольной δ = 3,48%.

Приложение.

Рис. 3. Зависимость относительной и приведенной погрешности от показаний прибора ЭВ.

Рис. 4. АЧХ нижних частот электронного (синий) и цифрового (оранжевый) вольтметров.

Рис. 5. АЧХ верхних частот электронного (синий) и цифрового (оранжевый) вольтметров.