Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


РГЗ - Аналоговые вольтметры и их использование в измерительной практике - файл 1.docx


РГЗ - Аналоговые вольтметры и их использование в измерительной практике
скачать (110.6 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx111kb.16.11.2011 12:52скачать

содержание

1.docx

Реклама MarketGid:
Министерство связи РФ

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и информатики


Кафедра ПДС и М


Индивидуальное задание № 2

Аналоговые вольтметры и их использование в измерительной практике.


Вариант 53


Выполнил:

Ст. гр. Аб-87 Нецветаев Т.М.


Проверил:

Запасный И.Н.


Дата: 10.11.2010 г.


Новосибирск 2010


Тема:

Аналоговые вольтметры и их использование в измерительной практике.

Требуется определить:

  1. Пиковое, среднеквадратическое (действующее), средневыпрямленное и средне значения напряжений сигнала.

  2. коэффициенты амплитуды и формы сигнала.

  3. Показания вольтметров, которые проградуированы в среднеквадратических значениях для синусоидального сигнала.

а) среднеквадратического с открытым входом;

б) средневыпрямленного значения с открытым входом;

в) пикового значения с открытым входом;

г) пикового значения с закрытым входом;

4. Показания пиковых вольтметров с закрытым и открытым входом, которые проградуированы в пиковых значениях.

5. Оценку относительной погрешности показаний различных вольтметров в п.3 и 4.

6. Разработать методику экспериментального определения значений коэффициентов амплитуды и формы.


Исходные данные:

Um = 300 B; UK = 300 B

Класс точности = 2%

Период сигнала = 5 мс

Длительность импульса = 2 мс.

Форма сигнала: рис 2,1 в [1, стр.9-10]


τ – длительность импульса

Т – период


^ 1) Определение пикового, среднеквадратического, средневыпрямленного и среднего значений напряжений сигнала.

Пиковое значение – наибольшее ил наименьшее значение сигнала за время измерения

[2, стр. 85].

Um = maxт{U(t)}

где maxт – операция нахождения максимального (минимального) значения сигнала U(t) на интервале времени Т.

Для данного сигнала Um = 300 B.

^ Среднеквадратическое значение за время измерения определяется выражением [2, стр. 86]


Для данного сигнала:


Тогда для данного сигнала:


^ Средневыпрямленное за время измерения значение определяется выражением. [2, стр. 86]


Геометрически это сумма площадей ограниченная кривой над и под осью времени за время измерения Т. При таком определении считается, что операция нахождения средневыпрямленного значения осуществляется с помощью двухпериодного детектора средневыпрямленных значений. При одномерном измеряемом напряжении Uср и Uср.в. равны между собой [2, стр. 86]

Uср = Uср.в

^ Среднее же значение за время измерения Т определяется следующей формулой [2, стр. 85]


Для данного сигнала:


Следовательно Uср.выпр. = 60 В


^ 2) Определение коэффициентов амплитуды и формы сигнала.

Коэффициенты амплитуды и формы сигнала характеризуют связь между параметрами, рассмотренными в п.1. А именно, коэффициент амплитуды (пик-фактор) характеризует связь между пиковым и среднеквадратическим значениями напряжений, т.е.

Ка = = 2.73860

А коэффициент форм (форм-фактор) характеризует связь между среднеквадратическим и средневыпрямленным значением, т.е.

Кф = = = 1.82575

Определим коэффициент усиления:

Kу=5

Для этих коэффициентов справедливо неравенство [2, стр. 86]

1≤Кф≤Ка≤Ку



Для данного сигнала это неравенство верно:

1≤1,82575≤2,73860≤5


^ 3) Отыскание показания вольтметров, которые проградуированы в среднеквадратических значениях для синусоидального сигнала.

а) Среднеквадратического с открытым входом [2, стр. 89]

UV =CUср.кв, где С- градуировочный коэффициент (С=1)

UV =1*109,545=109,545109,6 В

б) Средневыпрямленного с открытым входом [2, стр. 89]

UV =CUср.выпр, где С=1,11 или С=

UV =1,11*60 = 66,6 В

в) Пиковое значение с открытым входом [2, стр. 89]

UV =CUm

C=0.707 или С=

UV = 0.707*300=212,132212,1 В

г) Пиковое значение с закрытым входом [2, стр. 91]

UV = C(Um–Uп.с.), где Uп.с. – постоянная составляющая измеряемого сигнала равная среднему значению (Uср=75) и С=

UV = 0.707∙(300-60)=196,680196,7 В


^ 4) Определение показаний пиковых вольтметров с закрытым и открытым входом, проградуированных в пиковых значениях [2, стр. 89-90]

UV.откр.= Um*C где С=1

UV.откр.= 1*300 = 300,0 В

Uv.закр = C(Um–Uп.с.)

С = 1

Uv.закр = 1∙(300-60)=240,0 В


^ 5) Оценка относительной погрешности показаний различных вольтметров, определенных в п.3 и 4.

Относительная погрешность прибора – отношение абсолютной погрешности прибора к истинному значению измеренной величины [2, стр. 32]

δ = *100%

где ∆пред = - абсолютная погрешность прибора.

γ – класс точности.

Uк – конечное значение шкалы вольтметра.

пред = = 6 В

Для вольтметров, проградуированных в среднеквадратических значениях оценим относительную погрешность:

а) для среднеквадратического значения с открытым входом:

δ=*100% = *100% = 5.47720%5,5%

проверю верность округления =

б) для средневыпрямленного значения с открытым входом:

δ = *100% = 9.00900%


в) для пикового значения с открытым входом:

δ = ∙100% = 2.82885%2.9%

проверю верность округления =


г)для пикового значения с закрытым входом:

δ = ∙100% = 3.05064%3.1%

=

Для пиковых вольтметров проградуированных в пиковых значениях:

д) с открытым входом:

δ = ∙100% = 2.0%

е) с закрытым входом:

δ = ∙100% = 2.5%


Полученные результаты:

а) UV1 = 110,0 ± 6 В

UV1=110 ± 5,5 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.

б) UV2 = 67,0 ± 6 В

UV2 = 67,0 ± 9,0 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.

в) UV3 = 212,0 ± 6 В

UV3 = 212,0 ± 2,9 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.

г) UV4 =197,0 ± 6 В

UV4 =197,0 ± 3,1 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.

д) UV5 = 300,0 ± 6 В

UV5 = 300,0 ± 2,0 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.

е) UV6 = 240,0 ± 6 В

UV6 = 240,0 ± 2,5 % ;р=0,997, условия измерения нормальные.


^ 6) Разработка методики экспериментального определения значений коэффициентов амплитуды и формы.

Поскольку коэффициенты амплитуды и формы сигнала характеризуют связь между параметрами, рассмотренными, рассмотренными в п.1, то для их определения нужно знать только Um, Ucp.выпр., U cp.кв.. Экспериментально получить эти показания вольтметров можно путем последовательного подключения к источнику сигнала вольтметров с различным типом преобразования.





V1 – вольтметр с пиковым преобразователем;

V2 – вольтметр с средневыпрямленным преобразователем;

V3 – вольтметр с среднеквадратическим преобразователем;

G-генератор сигналов специальной формы;


Расчетные формулы показания вольтметров:ср.в =С2Uср.в.= Uv2;

Uv пик=СUm=UV1 [2] стр. 89


Тогда:U=Uv3 - среднеквадратическое значение;

Uср в = - средневыпрямленное значение;

- пиковое значение;

[2] стр. 86

-коэффициент амплитуды;


-коэффициент формы;

Проверить выполняется ли неравенство:

При невыполнении провести повторные измерения.

Оценить погрешности измерения.

Т.К.коэффициенты измеряются косвенно то граница погрешности:

[3] стр.23




Используемая литература:

  1. В.И. Сметанин, И.Н. Запасный, Н.И. Горлов. Индивидуальное задание по курсу метрология стандартизация и управление качеством. Н.;1990

  2. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. Под редакцией В.П.Хромого. М.; 1986.

  3. Оценка инструментальных погрешностей. В.И. Сметанин, И.Н. Запасный, Н.И. Горлов. Н.;1995







Реклама:





Скачать файл (110.6 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru