Измерение электрических сопротивлений.
Измерение электрических сопротивлений является важной задачей в электротехнике и электронике. Существует несколько методов измерения электрических сопротивлений, включая метод амперметра и вольтметра, метод моста, метод омметра и метод мегаомметра.
Метод амперметра и вольтметра заключается в измерении тока и напряжения в электрической цепи и расчете сопротивления по закону Ома. Этот метод прост и удобен, но имеет низкую точность из-за влияния погрешностей измерения тока и напряжения.
Метод моста основан на использовании моста Уитстона, который состоит из четырех сопротивлений: измеряемого, известного и двух вспомогательных. Мост уравновешивается при равенстве потенциалов на вершинах моста, и в этот момент производится измерение сопротивления. Этот метод обеспечивает высокую точность измерения, но требует специальных навыков и оборудования.
Омметр - это прибор для измерения электрического сопротивления, работающий на основе закона Ома. Омметры могут быть аналоговыми или цифровыми, и имеют широкий диапазон измеряемых сопротивлений. Они просты в использовании и доступны по цене, но имеют ограниченную точность и не подходят для измерения малых сопротивлений.
Метрологические характеристики средств измерений.
Метрологические характеристики средств измерений определяют их способность обеспечивать точность и надежность при измерениях. Некоторые из основных метрологических характеристик включают:
1. Точность: Это способность измерительного устройства давать результат близкий к истинному значению измеряемой величины.
2. Разрешение: Минимальное изменение измеряемой величины, которое может быть обнаружено измерительным устройством.
3. Чувствительность: Способность измерительного устройства обнаруживать и реагировать на малые изменения измеряемой величины.
4. Линейность: Это свойство измерительного устройства давать результат, который пропорционален измеряемой величине в определенном диапазоне.
5. Устойчивость: Способность измерительного устройства сохранять стабильность и надежность измерений в течение времени.
6. Воспроизводимость: Возможность получить одинаковые результаты при повторном измерении тех же величин с использованием того же измерительного устройства.
7. Временные задержки: время, за которое измерительное устройство выполняет измерение и отображает результат.
Эти метрологические характеристики важны для оценки и выбора средств измерений, поскольку они определяют их пригодность для конкретных задач измерения. Точные и надежные измерения имеют решающее значение в различных областях, таких как производство, научные исследования, медицина и технические приложения.
Задача
Для определения класса точности ваттметра необходимо вычислить относительную погрешность его показаний.
1. Вычислим абсолютную погрешность показаний ваттметра:
ΔP = |171,21 - 170| = 1,21 Вт
2. Выразим относительную погрешность в процентах:
Относительная погрешность = (абсолютная погрешность / измеряемое значение) x 100%
Относительная погрешность = (1,21 / 170) x 100% = 0,71%
3. Определим класс точности ваттметра по таблице классов точности:
- для относительной погрешности до 1% класс точности равен 1;
- для относительной погрешности от 1% до 3% класс точности равен 2;
- для относительной погрешности от 3% до 10% класс точности равен 3;
- для относительной погрешности свыше 10% класс точности равен 4.
В данном случае относительная погрешность составляет 0,71%, что меньше 1%, следовательно, класс точности ваттметра равен 1.
Ответ: класс точности ваттметра равен 1.
Билет 7
Принцип действия универсального осциллографа, структурная схема.
Универсальный осциллограф предназначен для исследования электрических сигналов путем их визуального наблюдения на экране. Он состоит из следующих основных компонентов:
– Входной блок - принимает исследуемый сигнал и обеспечивает его подклю-чение к осциллографу.
– Блок синхронизации - определяет момент начала и окончания отображения сигнала на экране, а также позволяет синхронизировать осциллограф с внешним источником сигнала.
– Усилитель вертикального отклонения - усиливает входной сигнал по верти-кальной оси и определяет его вертикальное положение на экране.
– Генератор развертки - создает пилообразное напряжение, которое использу-ется для горизонтальной развертки сигнала на экране.
– Усилитель горизонтального отклонения - усиливает пилообразное напряже-ние и определяет горизонтальное положение сигнала на экране.
– Блок управления - управляет работой осциллографа, обеспечивает настройку его параметров и вывод изображения на экран.
Методы измерений.
Методы измерения представляют собой процессы и техники, используемые для получения количественных значений величин или параметров. Существует множество методов измерений, которые могут быть использованы в различных областях, таких как наука, техника, медицина, производство и другие. Ниже приведены некоторые примеры методов измерения:
1. Визуальное измерение: Используется для определения размеров и формы объектов с помощью визуальной оценки или использования оптических инструментов, таких как микроскопы, телескопы, лупы и камеры.
2. Электрические измерения: Измерение электрических параметров, таких как напряжение, ток, сопротивление, емкость и др., с использованием различных измерительных приборов, включая мультиметры, осциллографы, резисторы, конденсаторы и другие.
3. Механические измерения: Определение физических размеров объектов с помощью механических инструментов, таких как линейки, штангенциркули, микрометры, измерители углов, датчики деформации и другие.
4. Тепловые измерения: Измерение температуры и тепловых процессов с использованием термометров, пирометров, термопар и других тепловых приборов.
5. Объемные измерения: Определение объема жидкостей, газов или твердых материалов с помощью градуированных пробирок, цилиндров, колб и др.
Это только небольшой набор из многочисленных методов измерений, которые используются в практике. Каждый метод измерения имеет свои особенности, преимущества и ограничения, поэтому выбор подходящего метода зависит от конкретной задачи и требований измерения.
Задача
Для вольтметра класса точности 1,5 допустимая основная погрешность измерения составляет 1,5% от предела измерения. Для данного вольтметра с диапазоном измерения от 0 до 250 вольт, предел измерения равен 250 В.
Таким образом, допустимая основная погрешность измерения для данного вольтметра будет равна 1,5% от 250 В, то есть 3,75 В.
Таким образом, при использовании данного вольтметра класса точности 1,5 с диапазоном измерения от 0 до 250 вольт, допустимая основная погрешность измерения составит 3,75 В.
Билет 8