Методические указания к работе

Задание на работу

1. Ознакомиться с назначением объектов виртуальной лабораторной работы, изображенными на экране и органами управления ими.

2. Экспериментально определить МХ цифрового вольтметра:

- систематическую погрешность без проведения коррекции;

- систематическую погрешность при проведении коррекции.

3. Провести анализ полученных результатов и сделать выводы об эффективности коррекции.

Методические указания к работе

Общие сведения. В работе исследуется коррекция пометоду образцовых сигналов. Метод основан на последовательном измерении трех значений: нулевого (результат этого измерения U 0); известного образцового напряжения источника U к0 (результат этого измерения U к); измеряемой величины (результат этого измерения Uх).

По результатам этих измерений вычисляется скорректированный результат измерения U скпо формуле

U ск= U к0(Uх – U 0) / (U к– U 0).

Значение U к0выбирается близким к пределу измерения.

Подготовка к выполнению работы. Последовательность действий при выполнении работы содержится в окне Указания к выполнению на экране.

Подключить источник напряжения к ЦВ, включить источник и вольтметр. Выбрать предел 10 В. Включить режим ЦВ Уст 0, убедиться в наличии аддитивной погрешности. Включить режим Калибр, убедиться в наличии мультипликативной погрешности. Калибровку не выполнять.

Проведение измерений с коррекцией погрешности. Устанавливается некоторое значение входного напряжения U 0на начальном участке диапазона измерения, затем выполняются три измерения и по их результатам программным путем вычисляется скорректированный результат U ск, а также абсолютные погрешности результатов измерений без коррекции

Δ Uх= (Ux – U 0),

и при выполнении коррекции

Δ U ск=(Δ U ск– U 0).

Значения Δ Uх, Δ U ск, U 0, а также показания прибора Ux заносятся в табл. 3.1.

Повторить указанные действия для других 10 произвольных значений напряжения U ₀, равномерно распределенных по диапазону измерения.

Таблица 3.1

Номер измерения	U ₀, В	U_x, В	U _ск, В	Δ U_х, В	δ %	Δ U _ск, В	δ_ск %

По значениям Δ Uх и Δ U сквычисляются и заносятся в в табл. 3.1 значения относительных погрешностей без коррекции:

δ = (Δ Uх / U 0)100 %

и при проведении коррекции:

δск= (Δ U ск/ U 0)100 %.

Измерения с коррекцией существенной погрешности. Выключить вольтметр, затем установить параметры инструментальной его погрешности a и b в диапазоне 0,02…0,05.

Повторить действия аналогично предыдущему, результаты занести в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Номер измерения	U ₀, В	U_x, В	U _ск, В	Δ U_х, В	δ, %	Δ U _ск, В	δ_c_к, %

Измерения с коррекцией погрешности на пределе 100 В. Установить пределы источника и вольтметра 100 В.Повторить действия аналогично предыдущему, результаты занести в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Номер измерения	U ₀, В	U_x, В	U _ск, В	Δ U_х, В	δ, %	Δ U _ск, В	δ_ск, %

Отчет должен содержать:

1. Результаты определения шага кванта по уровню для заданных диапазонов измерения.

2. Графики зависимостей, построенные по данным табл. 3.1, 3.2, 3.3:

- абсолютной Δ Uх и относительной δ погрешностей вольтметра без коррекции Δ Uх ис коррекцией Δ U скот измеряемого напряжения U 0;

- абсолютной Δ U ски относительной δ погрешностей вольтметра при проведении коррекции от измеряемого напряжения U 0.

3. Максимальные значения относительной погрешности при коррекции и без коррекции на пределах 10 В и 100 В.

4. Выводы об эффективности коррекции как способа уменьшения систематической погрешности.

Лабораторная работа 3. Уменьшение погрешности
цифрового вольтметра коррекцией

Цель работы – исследование способа уменьшения систематической погрешности ЦВ коррекцией.