Изучение Цифрового ВОЛЬТМЕТРА

Лабораторная работа № 2

Изучение цифрового вольтметра.

1. Тема: Изучение цифрового вольтметра. Оценка инструментальной погрешности при однократных измерениях.

2. Требования к знаниям

Студент должен:

Иметь представление:

- О кодоимпульсных вольтметрах.

- О времяимпульсных вольтметрах.

Знать:

- Принцип работы вольтметра с времяимпульсным преобразованием;

- Назначение блоков в структурной схеме времяимпульсного вольтметра;

Уметь:

- Подготовить цифровой вольтметр к работе.

3. Цель работы

3.1. Ознакомиться с основными техническими характеристиками цифрового вольтметра.

3.2. Получить практические навыки работы цифровым вольтметром.

3.3. Исследовать зависимость погрешности измерения от выбора предела измерения.

4. Литература

4.1. «Электрорадиоизмерения» под редакцией А. С. Сигова - М.: «Форум – Инфра-М», 2004.

4.2. Техническое описание на вольтметр универсальный В7-16А.

4.3. Описание лабораторной работы № 2.

5. Подготовка к работе

5.1. Изучить (повторить) теоретический материал о принципах работы цифровых вольтметров.

5.2. Ознакомиться с техническим описанием вольтметра В7-16А.

5.3. Подготовить бланк отчета

5.3.1. Титульный лист;

5.3.2. Цель работы;

5.3.3. Структурная схема вольтметра В7-16А [3] рисунок 2.5;

5.3.4. Технические характеристики вольтметра В7-16А [3] приложение 2.1.

5.3.5. Схема измерений [3] рисунок 2.1;

5.3.6. Формы протоколов измерений [3] таблица 2.1.

5.4. Контрольные вопросы допуска к работе

5.4.1. Назначение универсального цифрового вольтметра;

5.4.2. Как подготовить вольтметр к работе?

5.4.3. Какие поддиапазоны имеет вольтметр?

5.4.4. Что означает дискретность измерения?

6. Основное оборудование

6.1. Вольтметр В7-16А.

6.2. Измерительный генератор Г3-112.

6.3. Вольтметр В3-38.

6.4. Магазин сопротивлений МСР-60;

7. Задание

7.1. Познакомиться с вольтметром В7-16;

7.2. Подготовить вольтметр к работе.

7.2. Измерить напряжение с помощью цифрового вольтметра на разных пределах.

8. Порядок выполнения работы

8.1. Изучение конструкции цифрового вольтметра.

Пользуясь техническим описанием [3] изучите функциональную схему прибора. Разберите назначение блоков.

Изучите расположение и назначение органов управления.

a.

8.2. Подготовка вольтметра к работе.

Пользуясь техническим описанием [3], подготовьте прибор к работе. Особое внимание обратите на установку значения ноль и калиброванного значения напряжения указанного на шильдике прибора.

8.3. Измерение напряжения с помощью цифрового вольтметра.

8.3.1. Соберите схему измерений рисунок 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема измерения напряжения цифровым вольтметром.

P₁ - Вольтметр В7-16А;

P₂ - Вольтметр В3-38.

Подключите вольтметр В7-16А к источнику сигнала. В качестве источника сигнала используется измерительный генератор Г3-112. Соединительные провода подключите к гнезду « ≃ 100 VR» и зажиму «О», который используется, как общий провод при измерениях. В качестве нагрузки подключите магазин сопротивлений или внутреннюю нагрузку генератора.

8.3.2. Установите частоту сигнала и напряжение на выходе генератора, заданное преподавателем. Напряжение на выходе генератора контролируйте аналоговым вольтметром В3-38.

8.3.3. На вольтметре В7-16 установите переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «~U», переключатель «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» установите в положение «1».

8.3.4. Произведите отсчет показаний и рассчитайте погрешность измерения. Формула для расчета погрешности берется из технического описания вольтметра.

Рисунок 2.2 – Измерение напряжения 0.8 В на пределе 1В

В нашем случае используются формулы (2.1) и (2.2):

δ – относительная погрешность;

Δ U – абсолютная погрешность;

U_n - предел измерения;

U_x – измеренное значение.

8.3.5. Результат измерения запишите в виде:

U= (U_x± Δ U) В (мВ) р = 0.95

р – доверительная вероятность равная 0.95.

8.3.6. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 1.

8.4. Повторите измерения, установив переключатель пределов измерений в положение «10» и «100». Рассчитайте погрешность каждого измерения. Используйте формулы (2.3) и (2.4)

Результат запишите аналогично пункта 8.3.5.

Рисунок 2.3 – Измерение напряжения 0.8 В на пределе 10 В

8.5. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

8.6. Сделайте выводы о проделанной работе.

Содержание отчета

9.1. Цель работы.

9.2. Схема проведения эксперимента.

9.3. Структурная схема вольтметра В7-16А.

9.4. Технические данные вольтметра В7-16А.

9.5. Расчеты погрешности измерений.

9.6. Результаты измерений, записанные в соответствующей форме.

10. Контрольные вопросы зачета

10.1. Дайте определение класса точности прибора.

10.2. Как устанавливается класс точности прибора?

10.3. Как определить погрешность измерения прибора исходя из класса точности средства измерения?

10.4. Из каких блоков состоит цифровой вольтметр?

10.5. Какие типы АЦП используются в цифровых вольтметрах?

10.6. Поясните принцип работы кодоимпульсного вольтметра.

10.7. Поясните принцип работы время импульсного вольтметра.