Схема соединений приборов на лабораторном стенде

 

Выполнение лабораторной работы

Исходные данные для варианта №64

Величина	U1, В	U2, В	U3, В	P	f, Гц	n
Значение				0,95

Таблица 7.1. Результаты наблюдений и расчета составляющих

основной погрешности исследуемого вольтметра

i	U1 = 1 В	U2 = 4 В	U3 = 9 В
U0i В	Di В	В	,*10-3 В2	U0i В	D i В	В	,*10-3 В2	U0i В	Di В	В	*10-3 В2
	1,1	-0,10	-0,0286	0,81796	4,0		0,0714	5,09796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	1,1	-0,10	-0,0286	0,81796	4,0		0,0714	5,09796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	1,0		0,0714	5,09796	4,1	-0,10	-0,0286	0,81796	9,0		0,0857	7,34449
	1,1	-0,10	-0,0286	0,81796	4,0		0,0714	5,09796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	1,0		0,0714	5,09796	4,2	-0,20	-0,1286	16,53796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	1,1	-0,10	-0,0286	0,81796	4,1	-0,10	-0,0286	0,81796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	1,0		0,0714	5,09796	4,1	-0,10	-0,0286	0,81796	9,1	-0,10	-0,0143	0,20449
	å = -0,4 В	å = 18,5657*10-3 В2	å = -0,5 В	å = 34,2857*10-3 В2	å = -0,6 В	å = 8,5714*10-3 В2
	Dc1 = -0,0714 ≈ -0,072В	Dc2 = -0,0714 В ≈ -0,072 В	Dc3 = -0,0857 В ≈ -0,086 В
	S1 = 0,0556262 В	S2 =0,0755928 В	S3 = 0,0377963 В
	Р дов = 0.95; n = 7; t = 2,45
	дов.1 = ±0,136284 В ≈ ± 0,14 В	дов.2 = ±0,185202 В ≈ ± 0,19 В	дов.3 = ± 0,092601 ≈ ± 0,093 В

 

U, В
	0,068	0,118	0,007
	-0,211 0,22	-0,261	-0,179

 

Определим пределы допускаемых погрешностей аналогового вольтметра:

 

Расчетные формулы по обработке результатов наблюдений и измерений

1. Абсолютная погрешность каждого наблюдения D_i, содержащая систематическую и случайную составляющие погрешности измерения:

D_i = U_j – U_оi

 

где U_j принимает значения U₁, U₂ и U₃ соответственно.

 

2. Оценка систематической составляющей погрешности:

.

3.

Случайные составляющие погрешности каждого наблюдения вычисляются по формуле:

4. Оценка среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности результата наблюдения определяется по формуле:

 

.

5. Оценка среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности результата измерения:

.

6. Доверительный интервал случайной составляющей погрешности вольтметра:

где t – коэффициент, значение которого зависит от заданной доверительной вероятности Р _дов и числа наблюдений n.

7. Определение границ суммарной погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром:

°

Оценку суммарной основной абсолютной погрешности вольтметра выполняют по формуле:

D (U_j) = D _cj ±D _{дов j}.

График, характеризующий область значений основной погрешности D(U), полученных экспериментально при напряжениях U₁,U₂,U₃:

 

ВЫВОД

По данным эксперимента границы суммарной погрешности единичных измерений аналоговым вольтметров превышают границы допускаемой погрешности. Следовательно, аналоговый вольтметр не пригоден к измерению напряжения в диапазоне от 1 В до 9 В при следующих условия: f=800 Гц, n=7, P=0.95.

 

 

1.1.14. На шкалах измерительных приборов имеются следующие

обозначения: 0,5; ; ; 0,5/0,3. Как оценить пределы допускаемой

погрешности, соответствующие этим обозначениям?

 

1.1.15. Абсолютный уровень напряжения, измеренный с помощью вольтметра В3-38 в нормальных условиях, равен 5 дБ на частоте 1 кГц. Оценить абсолютную погрешность измерения уровня.