3. Примеры решения типовых задач

Задача 1. Привести полное название прибора, изображения шкалы и лицевой панели которого представлены на рис. 9.

В соответствии с каталоговой классификацией вольтметров ВЗ-38 – вольтметр электронный переменного тока модели 38. По передней панели определяем вид индикации – аналоговая.

Ответ: полное название прибора ВЗ-38: вольтметр электронный аналоговый переменного синусоидального тока, 38-й модели.

Задача 2. Определить диапазон измерения напряжений по лицевой панели вольтметра ВЗ-38 (рис. 9).

Минимальное напряжение, измеряемое прибором, рассчитывается на минимальном пределе переключателя: U_{н min} = 1 мВ. Расчет проводим по верхней, кратной 1мВ, шкале – «10» с коэффициентом шкалы k_ш = 1/10 = 0,1. Следовательно, первое оцифрованное деление – «1» умножаем на k_ш = 0,1. В результате минимальное напряжение, которое вольтметр измерит с допустимой (оговоренной в паспорте) погрешностью, составит 0,1 мВ. Максимальное напряжение совпадает с U_{н max} и составляет 300 В.

Ответ: вольтметр ВЗ-38 измеряет напряжение в диапазоне 0,1 мВ … 300 В.

Задача 3. Определить чувствительность вольтметра ВЗ-38.

Чувствительность прибора, определяемая в самом малом пределе измерения – 1 mV, обратно пропорциональна цене деления в этом пределе, поэтому рассчитаем цену с_1mV деления шкалы с учетом ее коэффициента:

Определим чувствительность прибора:

.

Ответ: чувствительность вольтметра ВЗ-38 50 дел./мВ.

Задача 4. Определить частотный диапазон вольтметра В3-38.

По лицевой панели и шкале вольтметра ВЗ-38 (рис. 9) находим минимальную «20 Гц» и максимальную «5 МГц» граничные частоты.

Ответ: частотный диапазон вольтметра ВЗ-38 находится в преде­лах 20 Гц … 5 МГц.

Задача 5. Определить относительную погреш­ность измерения напряжения 1,5 В частотой 100 кГц.

Частота измеряемого напряжения входит в частотный диапазон прибора, следовательно, относительная погрешность прибора рассчитывается по формуле:

.

Приведенная относительная погрешность указана на лицевой па­нели прибора (рис. 9): ±2,5 %.

Предел, измерения U_н выбираем равным 3 В (на больших пределах погрешность увеличивается, на меньших – стрелка индикатора за­шкалит). Следовательно,

.

Ответ: напряжение 1,5 В частотой 100 кГц будет измерено вольтмет­ром ВЗ-38 с погрешностью ±5 %.

Задача 6. Скольким децибелам соответствует напряжение 5 В?

Для измерения напряжения 5 В выбираем предел измерения U_н = 10 В, что (одновременно) соответствует положению переключателя пределов «+20 дБ». Устанавливаем один конец стрелки (линейки) ин­дикатора в механический корректор (рис. 9, а), а второй конец — на деление «5» верхней шкалы вольтметра. Стрелка прошла по децибельной шкале через цифру –4 дБ. В результате получим:

.

Ответ: значению напряжения 5 В соответствует +16 дБ.

Задача 7. Скольким вольтам соответствует напряжение 12 дБ?

Для решения этой задачи определим положение переключателя пределов и стрелки индикатора по децибелам, при сложении которых должно получиться –12 дБ. Выбираем положение переключателя пре­делов «–10 дБ» (что соответствует пределу измерения 300 мВ), по ко­торому будем производить отсчет напряжения, а стрелку индикатора установим по децибельной шкале на отметку «–2 дБ». По шкале «30» стрелка покажет «19 мВ». С учетом коэффициента шкалы, равного 10 (т. к. 300 мВ больше 30 мВ в 10 раз), получим напряжение 190 мВ.

Ответ: значение напряжения –12 дБ соответствует 190 мВ.