Чутливістю приладу електровимірювання називається відношення лінійного або кутового переміщення покажчика до зміни вимірюваної величини. який викликав це переміщення
Розмірність чутливості залежить від характеру вимірюваної величини.
Величина. зворотна чутливості, називається ціною поділки приладу. Вона визначає значення електричної величини, що викликає відхилення Стрелкина одну поділку. У загальному випадку ціна поділки являє собою різницю значень вимірюваної величини для двох сусідніх поділів. Ціна поділки залежить від верхньої і нижньої меж вимірювання приладу і від числа поділок шкали. На рис. 6 а) показана шкала приладу, розрахованого на вимірювання постійного струму в межах від 0 до 300 мА. Шкала має 60 поділок. Ціна поділки такого приладу дорівнює мА / справ. чутливість /. Положення стрілки відповідає 70 мА.
Малюнок 6. Шкала приладу електровимірювання без перемикача меж (а); з перемикачем меж (б).
У разі, якщо у цього приладу є перемикач меж, і, наприклад, перемикач встановлений на 6 мА (рис. 6 б), то шкала приладу розрахована на вимір струму в межах від 0 до 6 мА. Ціна поділки дорівнює. чутливість зросла до. Положення стрілки відповідає силі струму в ланцюзі мА.
Обчислення помилок вимірювання
2.5.1. Істинне значення вимірюваної величини обчислюється за формулою:
де середнє значення виміряної величини, абсолютна помилка, що залежить від випадкової помилки вимірювання і приладової помилки:
У разі прямих вимірювань
де коефіцієнт Стьюдента при заданої надійності Р і (число вимірювань); середня квадратична помилка.
У разі непрямих вимірювань. знаходять через приватні похідні [1]. Приладова помилка розраховується за формулою:
де похибка приладу; коефіцієнт Стьюдента при заданої надійності і; множник, що враховує, що відповідає трьом середнім квадратичним помилок.
2.5.2. Якщо вимір проведено один раз, то і абсолютна помилка
Порядок проведення роботи
3.1. Отримати електровимірювальні прилади у викладача.
3.2. Вивчивши позначення на шкалі приладу, вказати:
- описати принцип дії, переваги та недоліки приладу,
- виконання приладу в залежності від умов експлуатації та захищеності від зовнішніх магнітних полів.
3.3. Вказати клас точності приладу. Розрахувати похибка приладу (в разі багатограничні приладу виконати для всіх меж вимірюваної величини).
3.4. Розрахувати ціну поділки і чутливість (в разі багатограничні приладу виконати для всіх меж вимірюваної величини).
3.5. Виконати індивідуальне завдання (варіант відповідає номеру студента в навчальному журналі групи).
1. Вольтметром класу точності 0.1 з граничним значенням шкали Uпр = 20В зроблено n = 4 вимірювання: 10; 10.1; 9.9; 10.2 (В). Оцінити справжнє значення напруги на ділянці кола. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
2. Величину сили струму в однорідному ділянці ланцюга розраховували за формулою. Напруга вимірювали вольтметром класу точності 1.5 з граничним значенням шкали Uпр = 250 В, опір - магазином опорів класу точності 0.2 з граничним значенням декад Rпр = 999.9 Ом. Обчислити відносну і абсолютну похибки виміру. якщо результати вимірювань склали U = 160 В і R = 600 Ом. Надійність прийняти рівною P = 0.95.
1. Амперметром класу точності 2.5 з граничним значенням шкали пр = 1 А зроблено n = 5 вимірів: 0.65; 0.70; 0.70; 0.75; 0.65 (А). Оцінити справжнє значення сили струму. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
2. Кількість теплоти, що виділилася в провіднику при протіканні електричного струму, розраховували за формулою:. Силу струму вимірювали миллиамперметром класу точності 1.0 з граничним значенням шкали пр = 10 мА, напруга - милливольтметром класу точності 1.5 з граничним значенням шкали Uпр = 50 мВ, час - секундоміром з ціною поділки 0.1с. Обчислити абсолютну і відносну похибки виміру Q. якщо результати вимірювань склали = 7.3 мА; U = 38.6 мВ і t = 24.6 с. Надійність прийняти рівною P = 0.95.
1. Опір магазину опорів класу точності 0.2 склало R = 74.6 Ом. Оцінити справжнє значення опору, якщо граничне значення декади Rпр = 99.9 Ом. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
2. Потужність електричного струму розраховувалася за формулою. Сила струму вимірювалася амперметром класу точності 0.5 з граничним значенням шкали пр = 50 А. Напруга вимірювалося вольтметром класу точності 1.5 з граничним значенням шкали Uпр = 100 В. Показання приладів склали 44.2; 44.6; 43.9; 43.9; 44.1 (А) і 70.2; 70.1; 69.6; 69.9; 70.2 (В) відповідно. Оцінити абсолютну та відносну похибки виміру W. Надійність прийняти рівною Р = 0.95.
1. ваттметром класу точності 2.5 було зроблено n = 4 вимірювання потужності струму: 106; 100; 102; 104 (Вт). Розрахувати абсолютну і відносну помилку експерименту, якщо граничне значення шкали приладу Wпр = 150 Вт. Надійність прийняти рівною Р = 0.98.
2. Кількість теплоти, що виділилася в провіднику при протіканні електричного струму розраховували за формулою. Напруга вимірювали мілліавольтметром класу точності 0,2 c граничним значенням шкали Uпр = 30 мВ, опір - вимірником класу точності 0.05 c граничним значенням шкали Rпр = 100 Ом, час - секундоміром з ціною поділки 0.1 с. Знайти справжнє значення кількості теплоти, якщо виміряні значення напруги, опору і часу склали 18.4 мВ; 58.6 Ом і 44.8 с відповідно. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
1. багатограничні вольтметр класу точності 1.5 з двома положеннями перемикача меж 50 В і 150 В має сто поділів на шкалою. Для кожного положення перемикача меж розрахувати ціну поділки і чутливість приладу. Оцінити справжнє значення напруги для кожного положення перемикача, якщо стрілка приладу відхилилася на 70 поділок. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
2. Потужність, що розсіюється на навантаженні, розраховувалася за формулою. Сила струму вимірювалася 4 рази амперметром класу точності 0.2 з граничним значенням шкали = 10 А і склала: 5.6; 5.5; 5.3; 5.8 (А). Опір навантаження вимірювалося омметром класу точності 0.1 на межі 100 Ом один раз і склало 75 Ом. Оцінити абсолютну та відносну похибки виміру потужності. Надійність прийняти рівною Р = 0.95.
1. Амперметром класу точності 0.5 з граничним значенням шкали пр = 100 А було зроблено n = 6 вимірювань сили струму: 66.5; 65.8; 65.8; 66.1; 66.3; 65.4 (А). Оцінити справжнє значення сили струму. Надійність прийняти рівною Р = 0.99.
2. багатограничні вольтметр класу точності 1.5 з межами 10 В, 100 В, 200 В має 50 поділок на шкалі. Розрахувати для кожного випадку чутливість і ціну поділки. Оцінити справжнє значення напруги для кожного з трьох положень перемикача меж, якщо стрілка приладу відхилилася на 40 поділок. Надійність прийняти рівною P = 0.9.
1. Напруга на ділянці кола, виміряний милливольтметром класу точності 4.0, склало 5 мВ. Оцінити справжнє значення напруги, якщо граничне значення шкали приладу Uпр = 10 мВ. Надійність прийняти рівною Р = 0.9.
2. Енергія конденсатора розраховувалася за формулою. Вимірювання напруги проводилося вольтметром класу точності 1.0 на межі 100 В і дало результати: 70.2; 70.4; 70.1; 70.1; 70.5 (В). Ємність вимірювалася один раз за допомогою універсального вимірювача Е7-4 класу точності 0.1 на межі 100 мкФ і склала 84.2 мкФ. Оцінити абсолютну та відносну похибки виміру енергії конденсатора. Надійність прийняти рівною P = 0.9.