Расчет методических и инструментальных погрешностей измерения напряжения. К зажимам цепи, состоящей из двух последовательно соединенных резисторов с сопротивлениями R1 и R2 (рис. 2.1.2.1) приложено напряжение U. Для измерения напряжения на участке ab в

Расчет методических и инструментальных погрешностей измерения напряжения.

 К зажимам цепи, состоящей из двух последовательно соединенных резисторов с сопротивлениями R1 и R2 (рис. 2.1.2.1) приложено напряжение U. Для измерения напряжения на участке ab в цепь параллельно резистору R1 сначала включается электромеханический аналоговый вольтметр с измерительным механизмом магнитоэлектрической системы (магнитоэлектрический вольтметр), а затем цифровой вольтметр. 

Рисунок 2.1.2.1. К определению методической погрешности измерения напряжения

Характеристики магнитоэлектрического вольтметра – класс точности KV, предел измерения UН, ток полного отклонения измерительного механизма IН, а также тип цифрового вольтметра приведены в табл. 2.1.2.1, а характеристики цифрового вольтметра содержатся в справочнике по измерительным приборам.

Таблица 2.1.2.1

Требуется:

1. Определить относительную методическую погрешность δ1 измерения напряжения на резисторе R1, обусловленную подключением магнитоэлектрического вольтметра к зажимам a и b. Объяснить, от чего в данном случае зависит методическая погрешность, и каким образом можно сделать эту погрешность меньше. 

2. Определить наибольшую допустимую погрешность измерения ±δ2, обусловленную основной погрешностью магнитоэлектрического вольтметра (классом точности). 

3. Рассчитать абсолютные погрешности измерения: методическую Δ1, инструментальную ±Δ2. 

4. Записать результат измерения в виде U=UVмэ±Δ2 (В), округлив по правилам рассчитанную абсолютную погрешность ±Δ2 и показания вольтметра магнитоэлектрической системы UVмэ. 

5. Для указанного в задании типа цифрового вольтметра выписать из справочника его технические характеристики: 

− тип прибора; 

− класс точности (c/d); 

− предельное значение поддиапазона напряжения UK, наиболее подходящего для измерения напряжения на R1; 

− входное сопротивление прибора, соответствующее выбранному поддиапазону; 

− формулу для расчета максимальной относительной погрешности ±δМАХ. 

6. Определить относительную методическую погрешность δ3, измерения напряжения на резисторе R1, обусловленную подключением цифрового вольтметра к точкам a и b и сравнить с погрешностью δ1, полученной в п. 1. 

7. Определить предел допустимой основной относительной погрешности измерения ±δ4 для выбранного поддиапазона цифрового вольтметра, используя выписанные из справочника характеристики. 

8. Рассчитать максимальную абсолютную погрешность ±Δ4 цифрового вольтметра и записать результат аналогично п. 4 (U=UVц ± Δ4 (В)). 

9. Построить графики зависимости мультипликативной и аддитивной составляющих абсолютной погрешности цифрового вольтметра в диапазоне напряжений от 0 до UК (где UК – выбранный в п. 5 предел измерения цифрового вольтметра). На графике отметить значения ±Δ4 при измеренном значении напряжения.