Міністерство освіти і науки України
ІКТАМ
при Національному університеті "Львівська політехніка"
Кафедра метрології та стандартизації
Лабораторна робота 2
Вимірювання інтегральних значень змінних сигналів.
Львів 2004 р.
Мета роботи: ознайомитися з методикою та засобами вимірювань інтегральних значень напруг змінного струму різної форми і частоти, набути практичних навиків у використанні відповідних засобів вимірювань.
Завдання:
Вивчити особливості вимірювань інтегральних значень періодичних змінних сигналів різної форми і частоти приладами різних систем та оцінювати похибки вимірювань.
Експериментально дослідити вплив форми кривої заданих напруг на покази заданих вольтметрів різних систем. За результатом експерименту обчислити значення коефіцієнту форми кривої Кф для кожного виду сигналу.
Оцінити основну та додаткову похибку показу приладів.
Записати технічні характеристики використаних засобів вимірювання в табл.2
Задача:
Виходячи із заданого амплітудного значення періодичної напруги Uм певної форми, а також коефіцієнтів форми Кф та амплітуди Ка обчислити середньоквадратичне Uск та середньовипрямлене Uсв значення напруги.
Вибрати оптимальні межі вимірювання заданих вольтметрів різних систем. Визначити очікувані їх покази та оцінити похибки вимірювань (основну та додаткову) обчислених значень Uск та Uсв .
Основні формули:
Амплітудне (максимальне) значення Хм на періоді;
Середнє значення за період Хс :
(1)
Середнє випрямлене значення (СВЗ) Хсв :
(2)
Середнє квадратичне (діюче) значення (СКЗ) Хкв :
(3)
Середнє квадратичне значення періодичногонесинусоїдного сигналу:
(4)
(5)
Рис.1. Еквівалентна схема вхідного кола вимірювального приладу.
Рис.2. Схема проведення експериментальних досліджень.
Технічні характеристики використаних засобів вимірювань:
№ п/п
Назва засобу
вимірювань
Система
Межа вимірювань
Клас точності
Частотний діапазон
Завод. номер, рік випуску
1
Вольтметр
V
0-150
0,5
50-105 Hz
Ф584
2
Вольтметр
V
0-150
0,5
50-105 Hz
Ф5053
3
Вольтметр
V
0-150
0,5
50-105 Hz
Ц4311
4
Осцилограф
ОСЦ
-//-//-
0,5
С1-49
Дослідження впливу кривої форми сигналу на покази вольтметрів різних систем:
Тип і система приладу
Показ основного вольтметра
Форма кривої
сигналу
Відлік за шкалою приладу
Шкала приладу
Показ приладу
Оцінка коефіцієнту форми
В
-
-
В
В
-
Ц4311
/ / / /
9
1,5
27
1,56
(реагує на СВЗ,
27
\/\/\/
5,7
1,5
57
1,56
градуйований в СКЗ)
----
8,5
1,5
85
1,56
Тип і система приладу
Показ основного вольтметра
Форма кривої
сигналу
Відлік за шкалою приладу
Шкала приладу
Показ приладу
Оцінка коефіцієнту форми
В
-
-
В
В
-
Ф584
/ / / /
7,3
1,5
21,9
1,11
(реагує на амплытудне значення,
57
\/\/\/
4,4
1,5
44
1,11
градуйований в СКЗ)
----
6,4
1,5
64
1,11
Ф5053
/ / / /
131
1
393
1,56
(реагує на СВЗ,
85
\/\/\/
123
1
923
1,56
градуйований в СКЗ)
----
41
1
1455
1,56
Тип і система приладу
Граничне значе ня допустимої основної похибки показу приладу
Граничне значе ня допустимої основної похибки показу приладу
Додаткова похибка від форми кривої
Додаткова похибка від форми кривої
абсолютна,
відносна,
абсолютна,
відносна,
В
%
В
%
Ц4311
29,3
7,8
0,1
2,88
(реагує на СВЗ,
0,7
9,8
0,2
2,88
градуйований в СКЗ)
29,3
7,8
0,1
2,88
Ф584
21,4
5
0,1
0,01
(реагує на амплытудне значення,
0,7
98
0,1
0,02
градуйований в СКЗ)
20,7
5,2
0,1
0,01
Ф5053
5,3
...
