С помощью метода амперметра и вольтметра измерены прямое (RПР) и обратное (RОБР) сопротивления диода в номинальном режиме. Определить методические и инструментальные погрешности измерения

С помощью метода амперметра и вольтметра измерены прямое (R_ПР) и обратное (R_ОБР) сопротивления диода в номинальном режиме. Определить методические и инструментальные погрешности измерения R_ПР и R_ОБР. Данные для решения задачи – значения токов (I_ПР, I_ОБР) и напряжений (U_ПР, U_ОБР), являющиеся показаниями амперметров А₁, А₂ и вольтметров V₁, V₂ приведены в табл. 2.2.2.1.

Таблица 2.2.2.1

Требуется:

1. Рассчитать по показаниям приборов измеренное значение прямого сопротивления диода R_ПР ^ИЗМ. 

2. Подобрать по справочнику измерительные приборы А₁ и V₁, подходящие для измерения заданных значений тока и напряжения (I_ПР, U_ПР). Для каждого прибора указать: тип, систему, предел измерения, класс точности, сопротивление (или напряжение при номинальном токе для амперметра, ток полного отклонения для вольтметра). 

3. Изобразить схему цепи для измерения прямого сопротивления R_ПР, обеспечивающую минимальную методическую погрешность. Цепь должна состоять из источника постоянного тока (произвольного) с указанием полярности, амперметра А_1, вольтметра V₁ и диода (полярность включения диода должна соответствовать прямому смещению). Обосновать выбор схемы включения амперметра и вольтметра, сравнив измеренное значение прямого сопротивления (пункт 1) с сопротивлением выбранных амперметра и вольтметра (пункт 2). 

4. Рассчитать действительное значение прямого сопротивления диода R_ПР Д в соответствии с выбранной схемой включения приборов. 

5. Определить относительную методическую погрешность δ_М1 измерения прямого сопротивления диода R_ПР. 

6. Определить относительную инструментальную погрешность косвенного измерения прямого сопротивления диода ±δ_И1, обусловленную классами точности примененных амперметра А₁ и вольтметра V₁. 

7. Записать результат косвенного измерения прямого сопротивления диода в виде R_ПР=R_ПР^ИЗМ±ΔR_И1 (Ом), предварительно рассчитав абсолютную инструментальную погрешность ± ΔR_И1. 

8. Рассчитать измеренное значение обратного сопротивления диода                RОБРИЗМ. 

9. Подобрать по справочнику амперметр и вольтметр А₂ и V₂ аналогично пункту 2, но для измерения тока и напряжения I_ОБР, U_ОБР. 

10. Изобразить схему цепи для измерения обратного сопротивления RОБР, обеспечивающую минимальную методическую погрешность. Полярность включения диода должна соответствовать обратному смещению. Обосновать выбор схемы включения амперметра и вольтметра, сравнив измеренное значение обратного сопротивления (пункт 6) с сопротивлением выбранных амперметра и вольтметра (пункт 7). 

11. Рассчитать действительное значение обратного сопротивления диода RОБРД в соответствии с выбранной схемой включения приборов. 

12. Определить относительную методическую погрешность δ_М2 измерения обратного сопротивления диода R_ОБР. 

13. Определить относительную инструментальную погрешность косвенного измерения сопротивления ±δ_И2, обусловленную классами точности примененных амперметра А₂ и вольтметра V₂. 

14. Записать результат косвенного измерения обратного сопротивления диода в виде R_ОБР=R_{ОБР^ИЗМ}±ΔR_И2 (Ом), предварительно рассчитав абсолютную инструментальную погрешность ± ΔR_И2.

15. Перечислить достоинства и недостатки косвенного измерения сопротивлений диода методом амперметра и вольтметра в сравнении с другими методами измерения сопротивлений.