Цель работы.
1). Овладеть методами измерения напряжений в цепях электронных схем.
2). Получить навыки работы с вольтметрами и освоить подход к их выбору.
3). Научиться оценивать погрешности результата измерения напряжений.
Практическая часть.
1). Измерение входных сопротивлений вольтметров.
Используются все вольтметры.
Независимо от типа вольтметра и входного напряжения, при условии, что можно не учитывать реактивную составляющую, имеем:
где - входное сопротивление вольтметра;
- сопротивление блока резисторов;
- показание вольтметра в отсутствие ;
- показание при включённом .
Тип вольтметра | Показания вольтметра | Сопротивление резистора блока , МОм | Входное сопротивление вольтметра , МОм | ||
измеренное | из технических характеристик | ||||
В4-24 | 4,5 | ||||
В7-38 | |||||
В3-57 | 3,45 | 1,37 | 0,66 | ||
В3-7 | 8,8 | 4,5 | 3,1 |
2). Исследование влияния входного сопротивления вольтметра на результат измерения напряжения с применением делителей напряжения.
|
|
Используются вольтметр В4-24 и вольтметр В7-38, ГСС, блок резистивных делителей напряжения.
Данные вольтметра | Коэффициент передачи делителя напряжения | Показания вольтметра на выходе делителя | Напряжение на выходе делителя | Относительная погрешность | |||||||||
Тип вольтметра | Rвх вольтметра, МОм | Без вольтметра | С вольтметром | С учетом вольтметра | Без учета вольтметра | При делителе №1, d1,% | При делителе №2, d2,% | ||||||
Делитель | Делитель | Ап1,В | Ап2,В | Uд1,В | Uд2,В | U1,В | U1,В | ||||||
№1 К1 | №2 К2 | №1 К'1 | №2 К’2 | ||||||||||
В4-24 | 0.5 | 0.5 | 0.499 | 0.179 | 1.47 | 0.54 | 2.94 | 3.016 | 2.94 | 1.08 | 0.3 | ||
В7-38 | 0.5 | 0.5 | 0.499 | 0.179 | 1.48 | 0.52 | 2.96 | 2.905 | 2.96 | 1.04 | 0.24 |
3). Определение обусловленной закрытым входом дополнительной погрешности измерения пиковым вольтметром амплитуды однополярных импульсов, образующих периодическую последовательность.
Используются генератор периодической последовательности прямоугольных импульсов одной полярности, пиковый вольтметр с закрытым входом.
№ | Скважность | Длительность импульса при частоте следования Fc=1 кГц, мкс | Показания вольтметра Ап2, В | Дополнительная погрешность | |
По результатам измерений | По результатам расчета | ||||
2.03 | 0.03 | 0.009 | |||
2.02 | 0.02 | 0.011 | |||
2.03 | 0.03 | 0.017 | |||
2.07 | 0.07 | 0.026 |
4).Исследование зависимости показаний электронных вольтметров от формы измеряемого напряжения.
Используются все приборы.
В И Д С И Г Н А Л А | Коэффициент амплитуды | Коэффициент формы | Данные применяемых вольтметров | Показание вольтметра Ап, В | Значения параметров напряжения | ||||||||||
Тип вольтметра | Вход | Тип детектора | В каких значениях проградуирована | Градуировочный коэффициент | Формула градуировочной характеристики | ||||||||||
Исходный | На входе детектора | Исходный | На входе детектора | Uм, В | U, В | Uср.в, В | |||||||||
Прямоугольный со скважностью 5 | 2.23 | 2.23 | 2.23 | 2.23 | В4-24 | закр | Ср.в | Ср.в | |||||||
В7-38 | закр | Пик | Ср.квад | 0.707 | 7.67 | 5.42 | |||||||||
В3-57 | закр | Квад | Ср.квад | 8.7 | 8.7 | ||||||||||
В3-7 | закр | Ср.в | Ср.квад | 1.11 | 5.9 | 6.55 |
5). Поверка стрелочного электронного вольтметра по цифровому методом сличения.
|
|
Используются вольтметр В4-24 и вольтметр В7-38, ГСС.
№ | Показания вольтметров | Погрешности единичных измерений | |||
Проверяемого, В | Образцового | ||||
Ход вверх, В | Ход вниз, В | Ход вверх | Ход вниз | ||
5.437 | 0.241 | 0.437 | 0.241 | ||
5.438 | 0.307 | 0.438 | 0.307 | ||
5.435 | 0.257 | 0.435 | 0.257 | ||
5.417 | 0.198 | 0.417 | 0.198 | ||
5.423 | 0.262 | 0.423 | 0.262 | ||
5.431 | 0.293 | 0.431 | 0.293 | ||
5.415 | 0.253 | 0.415 | 0.253 | ||
5.447 | 0.231 | 0.447 | 0.231 | ||
5.421 | 0.263 | 0.421 | 0.263 | ||
5.437 | 0.287 | 0.437 | 0.287 | ||
5.415 | 0.249 | 0.415 | 0.249 | ||
5.436 | 0.321 | 0.436 | 0.321 | ||
5.44 | 0.215 | 0.44 | 0.215 | ||
5.396 | 0.236 | 0.396 | 0.236 | ||
5.422 | 0.244 | 0.422 | 0.244 |