1.3 Бақылау сұрақтары:

1) Өлшеу дегеніміз не?

2)Өлшеудің салыстырмалы және абсолюттік қателіктері деген не?

3) Аспабтың дәлдік классы деген не?

4) Практикада өлшеудің қандай түрлері қолданылады?

5) Аналогтік омметрдің өлшеу дәлдігі неге қатысты?

№2 зертханалық жұмыс. Электр кедергісін екі вольтметр әдісімен өлшеу

Жұмыстың мақсаты: Электр тізбегіндегікедергіні және токты өлшеу үшін екі вольтметр әдісімен танысу. Қолданылған құралдың дәлдік класына сәйкес кедергінің шынайы мәнін есептеу.

2.1 Теория

Практикада көбіне кедергіні жанама әдісімен өлшейді: амперметр және вольтметр көмегімен. Өлшеу қателігі өлшеу құралдарының инструменталдық және аспабты іске қосу схемасының әдістемелік қателігімен анықталады. Іскеу қосудың екі схемасы бар: кіші және үлкен кедергілерді өлшеу үшін.

Өлшеу қателігінің аз мәнін өлшеу шегі әр түрлі вольтметр қолданылатын схеманы береді.

1-схема – Екі вольтметрмен (а) кіші кедергіні және (б) үлкен кедергіні өлшеу схемасы.

1а схемасы үшін

. (2.1)

1б схемасы үшін

(2.2)

Бастапқыда болу үшін, U_н вольтметр шегінде U₁ кернеуі өлшенеді. Содан кейін сол шкалада U₂ кернеуі өлшенеді. Егер U₂ көрсеткіші аз мәнді көрсетсе, онда сол аспабтың вольтмертлік көрсетуінде аз мәнді шегі орындалады.

Егер U ₁және U₂ ұзындықтары аспабтың бір шкаласында өлшенсе, өлшеу қателігі вольтметр дәлдігін жоғарылатпайды. Ал егер U ₁және U₂ ұзындықтары бір аспабтың әртүрлі шкаласы арқылы анықталса , онда өлшеу қателігі ұлғаймайды. d=2d_v

2.2 Жұмыстың орындалу реті

1. LabVIEW программасы және “Жанама әдіс. vi ” файлы ашылғаннан кейін әдістің беттік панелі ашылады.

Әдіс екі вольтмерден тұрады, өлшеу әдісінің схемасы, кедергіні енгізу өрісі және ауыстырып қосқышты. Қосқыш “ Таңдау схемасы” өлшеу әдісінің схемасын таңдауға мүмкіндік береді, ал қосқыш “Кернеу Е” қоректену көзі болып табылады.

2-схема – Өлшеу әдәсә моделінің беттік панелі

Программаны енгізу алдында кіші кедерегілерді өлшеу үшін қосқышты “Таңдау схемасын” 0 жағдайына қою керек (1,а сурет) . Е = 3В, R₁ = 300 Ом, R₂ = 190 Oм, R₃ = 100 Ом, R_x = 10 Ом.

Екі вольтметрдің көрсетулерін жойып және (2.2) формула бойынша R_x мәнін есептеу. «STOP» батырмасымен программаны тоқтату керек.

2.2.1 Тапсырма

Кедергінің өлшенген және шынайы мәнін екі тәсілмен вольтметрдің δ = 0,5 дәлдік классын ескере отырып анықтау керек.

2.3 Бақылау сұрақтары

1. Екі вольтметрдің артықшылығы және кемшіліктері?

2. Жиынтықтық өлшеулер әдісінің мән-мағнасы?

3. Біріккен өлшеулер әдісінің мән-мағнасы?

4. Өлшеу дәлдігі энергия көзінің тұрақтылығына байланысты болады ма?

5. Әдістемелік қателік дегеніміз не?

6. Аспабтық қателік дегеніміз не?

Зертханалық жұмыс № 3. Амперметр және вольтметр әдісімен кедергіні өлшеу

Жұмыстың мақсаты: Кедергіні өлшеудің жанама әдісін оқып уйрену. Сонымен қатар,қолданылатын кұралдардағы кедергінің нақты мәндерін әдістемелік және аспаптық қателіктердің көмегімен анықтау.

3.1 Теория

Жанама әдіс көмегімен, яғни амперметр және вольтметр әдісімен тізбектегі кедергіні өлшеу. Жұмыста бір-біріне жалғанған екі өлшеуіш кұралдың сұлбасын падаланамыз. (1-сурет)

(1-сурет) A-V әдісімен кедергіні өлшеудің сұлбасы

Вольтметр амперметрдің R_x- пен тізбектей жалғанған сұлбасында (1-сурет, а) екі элементтегі, яғни амперметр мен өлшенетін кедергідегі кернеудің төмендеуін өлшейді. Сондықтан абсолютті және салыстырмалы әдістемелік қателіктері мынаған тең:

_М = R_o – R_x = (R_A + R_x) – R_x = R_А; (3.1)

_М = R_А/R_X100%. (3.2)

Амперметр вольтметрдің өлшенетін кедергі Rx-пен параллель жалғанған кездегі токты өлшейді. Бұл ток вольтметр мен өлшенетін кедергі Rx арқылы өтетін токтардың қосындысына тең. Осы жағдайда абсолютті және салыстырмалы әдістемелік қателіктері мына түрде болады:

(3.3)

_М =-1/(1+R_V/ R_X)  100%. (3.4)

Абсолютті және салыстырмалы аспаптық қателіктер қолданылатын өлшегіш құралдардың толық жетілмегендігімен анықталады және берілген сұлбалар үшін мынадай түрде болады:

; (3.5)

, . (3.6)

Мұндағы ∆U, ∆I– кұралдардағы дәлдік класпен анықталатын абсолютті қателік:

U = K_V  Uн/100; (3.7)

I = K_A  Iн/100, (3.8)

Мұндағы K_V, K_A - Амперметр мен вольтметрдің дәлдік класы. U_H, I_H- сәйкес құралдар шкаласының жоғарғы шегі.

Жалпы салыстырмалы қателік өлшеу мынаған тең

 = _М + _и . (3.9)

Олай болса абсолютті қателікті өлшеу

=   /100. (3.10)

Есептулердің нәтижесін 2-ші кестеге енгізіп, құрылғылардың косылу схемасының артықшылықтары мен олардың дәлдігі жайлы қорытынды келтіріңіз.

Егер сұлбада (1-сурет, а) сандық құралдар қолданылатын болса, онда қателікті өлшеу тек қана құралдың қателігіне қатысты анықталады.

Салыстырмалы қателіктер анықталатын сандық құралдардың дәлдік класы c/d қатынастар түрінде көрсетіледі

(3.11)

Мұндағы х_к – жоғарғы өлшеу шегі.

с мен d-ның мәндері мына қатардын алынады:

Мысалы сандық вольтметрдің дәлдік класы 0,06/0,03 тең. Олай болса келтірілген вольтметрдің өлшеу қателігі мына түрде болады :

Әрі қарай (6) формуламен аспаптық өлшеу қателіктері, ал өлшеу нәтижесі (3.10) формуласымен анықталады. Вольтметр кедергісінің жоғары болуына байланысты әдістемелік қателікті ескермеуге болады.