4.6. Контрольні запитання

1. Що таке вибірка?

2. Що таке генеральна сукупність вимірювань?

3. Що дає вибірковий метод статистичного аналізу?

4. Що таке гістограма?

5. Як знайти частість?

6. Як будується гістограма?

7. Для чого необхідні дослідна і теоретична криві розподілу?

8. За якими формулами визначають і ?

9. За якими формулами визначають густину імовірності випадкової похибки?

10. Як виглядає крива Гауса?

Робота 5. Аналіз похибок вимірювання напруги потенціометром постійного струму

5.1.Мета роботи

Вивчити будову і принцип дії потенціометра постійного струму типу ПП-63, навчитися вимірювати ним напругу і проводити аналіз по­хибок вимірювання.

5.2. Загальні відомості

Переносний потенціометр постійного струму типу ПП-63, класу 0,05, ГОСТ 9245-59, призначений для безпосереднього вимірювання компенсаційним методом е.р.с. і напруг в межах 0...100 мВ, повірки технічних термопар і вторинних теплотехнічних приладів, в яких первинними вимірювальними перетворювачами є термопари. Вимірювання напруги чи е.р.с. потенціометром відноситься до компенсаційного методу, який є різновидністю нульового методу.

Нульовий метод вимірювання полягає в тому, що вимірювальну ве­личину порівнюють з величиною, значення якої відоме. Останню вибирають таким чином, щоб різниця між виміряною і відомою величи­нами дорівнювала нулю. Співпадання значень цих величин відмічають за допомогою нульового покажчика (нуль-індикатора). В якості нуль-індикатора використовують гальванометр Г. Принцип дії майже всіх потенціометрів постійного струму полягає в наступному.

1. Вимірювану напругу (е.р.с.), включають назустріч відомому з достатньою ступінню точності падінню напруги на частині опору (рис.5.1) від проходження по ньому робочого струму 2 мА.

Рис.5.1.

В якості опору (на принциповій електричній схемі потенціометра ПП-63 (рис.5.2) використовують вимірювальні резистори R26-R50.

Рис.5.2. Принципова електрична схема потенціометра ПП-63.

2. Зрівноваження (компенсація) проводиться ступінчасто перемикачем В8 і плавно реохордом R50. Напруга батареї потенціометра БП живить подільник напруги R зі змінним коефіцієнтом ділення.

3. При відсутності струму в колі гальванометра Г (на рис.5.2 гальванометр ИП) має місце рівність між невідомою і компенсуючою напругами, тобто . Отже, може бути визначена, якщо відомі струм і опір . Компенсацію проводять регулюванням робочого струму за допомогою резисторів (грубо) і (точно) “Рабочий ток” (див. рис.5.2 і рис.5.3). В момент компенсації ( ). струм в колі вимірюваної напруги чи е.р.с, термопари дорівнює нулю, і тому компенсаційний метод забезпечує вимірювання напруги і не змінює режиму кола ( ), в якому проводиться вимірювання. Індикатором компенсації служить гальванометр ИП, який вмикається в коло вимірювання е.р.с. чи напруги при вимірюванні (положення “И”) перемикачем В4.

Рис.5.3.

Оскільки робочий струм , то необхідна компенсуюча напруга цілком залежить від зміни опору. Опір вимірювального кола градуюють безпосередньо в мілівольтах.

При необхідності проводити вимірювання напруги застосовують подільники напруги. Подільники напруги (перетворювачі напруги в напругу) служать для зменшення напруги в строго певне число раз. Вони мають коефіцієнт перетворення

/5.1/

В якості навантаження для подільника напруги служить прилад ПП-63 /рис.5.4/.

Рис.5.4.

Вибір схеми потенціометра проводять триплатним перемикачем

В2 «Род работы», що має сім робочих положень:

потенціометр – середнє положення;

Перед початком роботи органи управління і регулювання повинні знаходитися в таких положеннях (рис.5.2 і рис.5.3)

– перемикач живлення В5 «Питание» в положенні «Выкл.»;

– перемикачі БП, БИ, НЭ, Г в положенні «В» при використанні внут­рішніх джерел живлення ;

– перемикач полярності потенціометра в положенні «+»;

– кнопки "грубо", "точно" в розфіксованих положеннях;

– стрілка гальванометра в нульовому положенні.

Вимірювання напруги проводять в наступному порядку:

– під’єднують об’єкт вимірювання, враховуючи полярність, до затискачів «X»;

– встановлюють перемикач «Род работ» в положення «Потенціометр»;

– встановлюють перемикач «Питание» в положення «Вкл.»;

– встановлюють перемикач приладу в одне із відповідних положень:

х 0,5 при вимірюванні напруги до 25 мВ;

х 1 при вимірюванні напруги до 50 мВ;

х 2 при вимірюванні напруги до 100 мВ;

– проводять контроль робочого струму потенціометра, для чого:

встановлюють перемикач К-И в положення К;

встановлюють стрілку гальванометра на нуль обертанням ручок «Грубо» «Точно» реостата «Рабочий ток» при послідовно натиснутих кнопках «Грубо» і «Точно».

– проводять вимірювання, для чого:

встановлюють перемикач К-И в положення И;

встановлюють стрілку гальванометра на нуль, обертаючи ручку секційного перемикача і реохорда при послідовно натиснутих кнопках «Грубо» і «Точно».

Значення виміряної напруги в мілівольтах буде рівне сумі пока­зів шкал секційного перемикача і реохорда, помноженій на множник, встановлений на перемикачі границь потенціометра.