1. МИНОБРНАУКИ РОССИИ

2. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

3. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

4. «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

5. Кафедра Информационно-измерительных систем и технологий

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №3

12. по дисциплине «Метрология»

13. Тема: Цифровые измерительные приборы

Студенты гр. 930		.
Преподаватель		Орлова Н.В.

Оглавление

1. Введение 3

2. Спецификация применяемых средств измерений 4

3. Описание и порядок выполнения работы 5

3.1. Протокол измерений 5

3.2. Статическая характеристика преобразования ЦИП 7

3.3. Абсолютная инструментальная погрешность 10

3.4. Измерение сопротивлений 12

4. Вывод 14

5. Список использованных источников 15

1. 1. Введение

Тема работы: Цифровые измерительные приборы.

Цель работы: исследование метрологических характеристик цифровых приборов, а также их применение для измерения физических величин и оценка погрешностей результатов измерений.

Задание:

1. Ознакомиться с инструкцией по применению исследуемого цифрового измерительного прибора (ЦИП).

2. Определить шаг квантования (квант) исследуемого ЦИП в режиме омметра для различных (по указанию преподавателя) пределов измерения.

3. Экспериментально определить следующие метрологические характеристики цифрового измерительного прибора в режиме омметра:

– статическую характеристику преобразования; построить график зависимости показания прибора от значений измеряемых сопротивлений ;

– погрешности квантования для начального участка статической характеристики преобразования; построить график погрешности квантования; – инструментальную погрешность по всему диапазону измерений для выбранного предела измерений; построить график инструментальной погрешности, определить аддитивную и мультипликативные составляющие инструментальной погрешности.

4. Измерить сопротивления ряда резисторов и оценить основную погрешность результатов измерения.

1. 2. Спецификация применяемых средств измерений

Таблица 1. Спецификация средств измерений

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135	Сопротивление
	Диапазоны измерений	Пределы максимальной абсолютной погрешности	Рабочая полоса частот	Параметры входа
	200 Ом – 2000 кОм		–
	20 МОм		–
Магазин сопротивлений МСР-63	0,01…99999,99 Ом	0,02	–	–

1. 3. Описание и порядок выполнения работы

   1. 3.1. Протокол измерений

Рисунок 1. Протокол измерений. Часть 1

Рисунок 2. Протокол измерений. Часть 2

1. 3.2. Статическая характеристика преобразования цип

Рисунок 3. График показаний ЦИП

Статическая характеристика преобразования устанавливает связь между преобразуемой входной величиной х и результатом преобразования (показаниями ЦИП), который может принимать только квантованные значения , где N – десятичное целое число, q – шаг квантования (квант) величины х, то есть статическая характеристика преобразования имеет ступенчатую форма представления. Размер ступени равен единице младшего разряда отсчетного устройства или кванту q. Методическую погрешность ЦИП (погрешность квантования) будем считать равной половине кванта, то есть . Отсюда следует ступенчатая форма представления статической характеристики преобразования.

Статическая характеристика преобразования реального ЦИП отличается от статической характеристики идеального из-за наличия инструментальных погрешностей ЦИП. Смена показаний реального ЦИП происходит при значениях входной величины x, отличных от значений .

При этом абсолютная основная погрешность ЦИП равна

,

где – абсолютная погрешность, – показания ЦИП (квантовое значение), – входная величина (истинное значение).

Таблица 2. Статистическая характеристика преобразования ЦИП

Номер измерения	, кОм	, Ом	, Ом
1	0,001	1,16	-0,16
2	0,002	2,18	-0,18
3	0,003	3,19	-0,19
4	0,004	4,12	-0,12
5	0,005	5,27	-0,27
6	0,006	6,27	-0,27
7	0,007	7,29	-0,29
8	0,008	8,3	-0,3
9	0,009	9,33	-0,33

Пример расчётов для и :

.

Рисунок 4. График статической характеристики преобразования ЦПИ (ступенчатая форма над осью OX) и абсолютной погрешности (пилообразная форма под осью OX)