Лабораторная работа № 3_4 Измерение напряжения электрических сигналов. Вариант: 04

Измерение напряжения электрических сигналов
1.Цель работы.
1.1. Изучить:
• параметры переменных напряжений и токов;
• методы измерения параметров переменных напряжений и токов;
• принцип действия, устройство и метрологические характеристики электронных вольтметров;
• особенности измерения напряжения электронными вольтметрами переменного тока;
• источники погрешности при измерении электронными вольтметрами.
1.2. Получить навыки работы с измерительными приборами.
1.3.Приобрести умение обрабатывать и оформлять результаты измерений, выполненных с помощью электронных вольтметров.

2.Программа лабораторной работы.
2.1. Зафиксировать основные метрологические характеристики всех электронных вольтметров в протоколе измерений.
2.2.Исследовать частотные характеристики вольтметров переменного тока.
2.3. Исследовать зависимость показаний электромагнитного, электродинамического и электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения.
3. Метрологические характеристики измерительных приборов[2, п.7.1, стр. 21]

3.1 Электромагнитный вольтметр
Служит для измерения среднеквадратического значения напряжения электрического сигнала любой формы.
- шкала отсчетного устройства проградуирована в среднеквадратических значениях гармонического сигнала;
- пределы измерения могут быть выбраны равными 0,3; 1; 3 или 15 В;
в работе No3.4 предел измерения установлен 3В.
- класс точности нормирован для приведенной погрешности и равен 2,5;
- диапазон рабочих частот от 20 Гц до 1 кГц.

3.2 Электродинамический вольтметр
Служит для измерения среднеквадратического значения напряжения электрического сигнала любой формы.
- шкала отсчетного устройства проградуирована в среднеквадратических значениях гармонического сигнала;
- пределы измерения составляют 3В или 30 В; в работе No3.4 предел измерения установлен 3В.
- класс точности нормирован для приведенной погрешности и равен 2;
- диапазон рабочих частот от 20 Гц до 5 кГц.

3.3 Электронный аналоговый милливольтметр
средневыпрямленного значения
Служит для измерения средневыпрямленного значения напряжения произвольной формы сигнала.
- в режиме измерения переменного напряжения пределы измерения могут выбираться в диапазоне от 1,0 мВ до 300 В;
- шкала отсчетного устройства проградуирована в среднеквадратических значениях гармонического сигнала;
- диапазон рабочих частот от 10 Гц до 10 МГц;
- пределы допускаемой приведенной основной погрешности в области частот от 50 Гц до 100 кГц не превышают 1,5.

3.4 Электронный аналоговый милливольтметр
среднеквадратического значения
Служит для измерения среднеквадратического значения напряжения сигнала любой формы сигнала.
- в режиме измерений переменного напряжения пределы измерения могут выбираться в диапазоне от 1,0 мВ до 300 В;
- диапазон рабочих частот от 10 Гц до 10 МГц;
- шкала отсчетного устройства проградуирована в среднеквадратических значениях гармонического сигнала;
- пределы допускаемой приведенной основной погрешности в области частот от 50 Гц до 100 кГц не превышают 1,5.

3.5. Электронный аналоговый вольтметр пикового значения.
Служит для измерения пикового значения напряжения сигнала любой формы.
- в режиме измерения переменного напряжения пределы измерения могут выбираться в диапазоне от 0,1 В до 300 В;
- шкала отсчетного устройства проградуирована в средневыпрямленных значениях гармонического сигнала, следовательно, показание прибора
Uv = Um/Kуsin = Um* ≈ Um/1.57;
- предел допускаемой приведенной основной погрешности не превышают 2,5 % (класс точности 2,5);
- входное сопротивление более 1 МОм;
- входная емкость менее 10 пФ;
- диапазон рабочих частот от 20 Гц до 100 кГц.

4. Схема электрического соединения приборов при выполнении измерений



5.Ход лабораторной работы
Таблица 5.1
Выбор типа электронного вольтметра, частоты и напряжения сигнала к заданию 1, 2
Вид параметра Последняя цифра пароля
 4
Показание электродинамического вольтметра, В
(для п. 5.1) 2,5
Тип образцового электронного милливольтметра
(для п. 5.1) Электронный милливольтметр среднеквадратического значения
Частота, Гц
(для п. 5.2) 90
Показание электронного пикового вольтметра, В
(для п. 5.2) 1,0
Форма сигнала
(для п. 6.2) Син
Тре
Коэффициент, форма сигнала
(для п. 6.3) Ка
Тре





Таблица 5.1.1 Результаты определения частотных характеристик вольтметров
Частота сигнала, кГц Показания вольтметров, погрешность, результат
 Электронный милливольтметр
среднеквадратического значения Электромагнитный вольтметр Электродинамический
вольтметр
 Показание вольтметра, В
 Показание вольтметра, В Систематическая погрешность Показание вольтметра, В Систематическая погрешность
   абсолютная, В относительная, %  абсолютная, В относительная, %
0,02 2,5 2,5 0 0 2,5 0 0
1 2,5 2,5 0 0 2,5 0 0
3 2,5 2,13 ≈
≈ 2,2 - 0,37 - 14,8 ≈
-15 2,5 0 0
5 2,5 1,7 - 0,8 - 32 2,5 0 0
10 2,5 1,3 - 1,2 - 48 2,5 0 0
20 2,5 0,85 - 1,65 ≈ -1,7 - 66 1,9 -0,6 -24

30.05.2020 Зачет Уважаемый , Сметанин Владимир Иванович