МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра информационно-измерительных систем и технологий (ИИСТ) ОТЧЕТ по лабораторной работе №3 по дисциплине «Метрология» Тема: ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Студент гр. 5207 Иванов А.В. Преподаватель Цветков К.В. Санкт-Петербург 2017 Обработка результатов 1. Определим метрологические характеристики измерительного прибора в режиме омметра цифрового Таблица 1. Статическая характеристика преобразования ЦИП Номер измерения Rп, кОм R, кОм ∆R, кОм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,0013 0,0024 0,0034 0,0044 0,0054 0,0066 0,0075 0,0084 0,0094 -0,0003 -0,0004 -0,0004 -0,0004 -0,0004 -0,0006 -0,0005 -0,0004 -0,0004 𝑅𝑚𝑎𝑥 2 кОм = = 0,001 кОм 2 ∗ 10𝑛 2 ∗ 103 ∆R = R п − R = 0,001 − 0,0013 = −0,0003 кОм 𝑞= Rп, кОм 0,01 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0 Rп=F(R) 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 R, кОм Рис. 1 Статическая зависимость ЦИП в режиме омметра Rп = F(R) 2 0 ∆R, кОм 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 -0,0001 -0,0002 -0,0003 ΔR(R ) -0,0004 -0,0005 -0,0006 -0,0007 Rп, кОм Рис. 2 График абсолютной основной погрешности ∆R. Таблица 2. Абсолютная инструментальная погрешность Номер измерения 1 2 3 4 5 6 7 8 9 RпN, кОм RN, кОм ∆RиN, кОм 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2,00924 4,01017 6,01336 8,01514 10,01728 12,02189 14,02319 16,02438 18,0291 -0,01424 -0,01517 -0,01836 -0,02014 -0,02228 -0,02689 -0,02819 -0,02938 -0,0341 ∆RиN = RпN – 0,5q – RN = 2 – 0,5*0,01 – 2,00924 = -0,01424 кОм ∆RиN, кОм 0 0 5 10 15 20 -0,005 -0,01 -0,015 ΔRиN -0,02 Линейная (ΔRиN) -0,025 -0,03 -0,035 y = -0,0012x - 0,0108 RN, кОм Рис. 3 Зависимость ∆RиN = F(RN) для диапазона ЦИП 20кОм 3 С помощью линейной аппроксимации Еxcel мы получили уравнение модели погрешности сопротивления: ∆RиN=-0.0012-0.0108*R, где -0,0012 Ом – аддитивная составляющая погрешности -0.0108*R – мультипликативная составляющая погрешности 2. Измерение сопротивлений. Таблица 3. Исследование основной погрешности сопротивлений, вмонтированных в стенд Номер измере ния Диапазон измерени я, кОм Значение кванта для диапазона измерения 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 200 Ом 2 кОм 20 кОм 200 кОм 2 кОм 20 кОм 200 кОм 20 кОм 200 кОм 2000 кОм 200 кОм 2000 кОм 20 МОм 0,1 Ом 0,001 кОм 0,01 кОм 0,1 кОм 0,001 кОм 0,01 кОм 0,1 кОм 0,01 кОм 0,1 кОм 1 кОм 0,1 кОм 1 кОм 0,01 МОм Показан ия ЦИП Rп, Ом 118,1 0,117 0,11 0,1 1,146 1,14 1,1 8,27 8,2 7 8,3 82 0,07 Относительн Абсолютная ая Результат измерения погрешность погрешность измерения Rп±∆R измерения, ∆R, Ом % (118,1 ± 0,3) Ом 0,3362 0,28 (0,1170 ± 0,0012) кОм 1,234 1,05 (0,110 ± 0,010) кОм 10,22 9,29 (0,1 ± 0,1) кОм 100,2 100,20 (1,146 ± 0,003) кОм 3,292 0,29 (1,140 ± 0,012) кОм 12,28 1,08 (1,10 ± 0,10) кОм 102,2 9,29 (8,270 ± 0,027) кОм 26,54 0,32 (8,20 ± 0,12) кОм 116,4 1,42 (7,0 ± 1,0) кОм 1014 14,49 (83,00 ± 0,27) кОм 266 0,32 (82,0 ± 1,2) кОм 1164 1,42 (0,070 ± 0,010) кОм 10350 14,79 ∆𝑅 = 0,002 ∗ 𝑅п + 𝑞 = 0,002 ∗ 1,146 + 0,001 = 0,003292 кОм 𝛿= ∆𝑅 0,0033 кОм ∗ 100% = ∗ 100% = 0,29% 𝑅п 1,146 кОм 4 Вывод: Из полученных результатов обработки следует, что погрешность прямо пропорциональна увеличению диапазона измерения. Следовательно, значения лучше снимать в диапазоне, как можно ближе к значению величины, т.е. начиная с наименьшего. Абсолютная погрешность увеличивается согласно зависимости, близкой к ∆RиN=-0.0012-0.0108*R 5
