7.3. Методичні вказівки і послідовність виконання роботи

7.3.1. Вивчити теоретичні відомості та основні правила використання компенсатора постійного струму, який застосовується у цій роботі (див. додаток).

7.3.2. Скласти схему повірки вольтметра (рис. 7.8.). На схемі позначені: БЖ1,2 – блоки регульованого живлення; ПН – подільник напруги (50+30+20=100 кОм); НЕ – нормальний елемент (Е_н = 1,0189 В); G – гальванометр; ПВ – повірювальний вольтметр; КПС – потенціометр (компенсатор) постійного струму. Для того, щоб напруга U_х, яка подається на компенсатор, не перевищувала 1В (припустиме значення), в схемі використовується подільник напруги (ПН) з коефіцієнтом ділення 1/5. Визначити похибки повірюваного приладу. Для цього, повільно збільшуючи вимірювану напругу (від 0 до 5В з кроком 0,5В), встановити вказівник приладу по черзі на кожну основну числову позначку шкали й записати відповідні цим позначкам покази КПС (ЗП). Треба слідкувати, щоб вказівник підходив до позначок шкали зі сторони менших значень. Результати вимірювань заносяться до табл. 7.1. Зробити висновок про придатність вольтметра до експлуатації з паспортним класом точності. Висновки робляться окремо для відповідних діапазонів вимірювання вольтметра.

Рис. 7.8.

7.3.3. Скласти схему вимірювання опору згідно з рис.7.9, де КПС – компенсатор постійного струму; А – амперметр; НЕ – нормальний елемент (Е_н = 1,0189 В); G – гальванометр; R₀ – зразковий опір 10 Ом; R_х – невідомий опір(за вказівкою викладача); R₁ – реостат 45 Ом; БЖ1,2 - блоки регульованого живлення; П – перемикач.

Рис. 7.9.

Виконати попарно ряд вимірів (n=10) спадів напруги U₀, U_х на зразковому R₀ та вимірюваному R_х опорах для різних значень струму (10-20 мА). Дані звести до табл. 7.2.

Обчислити для кожного виміру значення невідомого опору виконати статистичну обробку результатів вимірювання й записати значення невідомого опору з урахуванням нормального розподілення випадкової похибки та довірчої ймовірності Р = 0,95:

де R_ср – середньоарифметичне значення результату вимірювання опору, ;

- довірливий інтервал, який відповідає заданій довірчій ймовірності (Р = 0,95) при обмежені кількості дослідів (n = 10);

t_s – коефіцієнт Стьюдента (t_s = 2,26 для Р = 0,95; n =10);

σ_R – середньоквадратичне відхилення (похибка) результату вимірювання,

ρ_і – відхилення результату окремого спостереження від середнього,

Результати обчислень занести до табл. 7.2. Систематичною похибкою знехтувати. Детальніше обробка масиву рівноточних вимірювань подається на лекціях.

Контрольні запитання

1. Методика повірки вольтметра за допомогою компенсатора постійного струму. Які похибки визначають клас точності вольтметра?

2. Навести принципову схему компенсатора постійного струму та пояснити принцип його дії на прикладі виміру напруги (е.р.с.). Як позначаються на роботі схеми помилкова полярність підключення елементів?

3. Переваги компенсаційного методу вимірювання. Від чого залежить точність КПС?

4. Яким чином за допомогою КПС виміряти опір, струм? Навести необхідні схеми.

5. Які фактори впливають на вибір засобів для повірки приладів?

6. Переваги цифрових приладів.

7. Призначення основних функціональних вузлів цифрового приладу.

8. Побудова та принцип дії АЦП цифрового вольтметра постійного струму.