3.5. Электронный аналоговый вольтметр пикового значения.

Рисунок. 3.5 - Электронный аналоговый милливольтметр пикового значения

- в режиме измерения переменного напряжения пределы измерения могут выбираться в диапазоне от 0,1 В до 300 В;

- шкала отсчетного устройства проградуирована в средневыпрямленных значениях гармонического сигнала, следовательно, показание прибора

Uv = Um/Kуsin = Um* ≈ Um/1.57;

- предел допускаемой приведенной основной погрешности не превышают 2,5 % (класс точности 2,5);

- входное сопротивление более 1 МОм;

- входная емкость менее 10 пФ;

- диапазон рабочих частот от 20 Гц до 100 кГц.

4. Схема соединения приборов при выполнении измерений.

Рис.4.1- Схема соединения приборов.

5. Расчетные задачи.

Задача №1. Определить пиковое, средневыпрямленное, среднеквадратическое значения напряжений, если известно показание вольтметра U_v, который проградуирован в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала.

Дано: Uv=30B ; Ka=4; Kф=1.8; Тип преобразователя вольтметра –пиковый.

Решение:

Так как данный вольтметр среднеквадратических значений проградуирован в пиковых значениях синусоидального сигнала, его показание определяется формулой:

Выразим из этой формулы и найдем

Зная и ,найдем среднеквадратическое значение напряжения

Зная U и ,найдем средневыпрямленное значение напряжения

Ответ: U=10.61B

Um=42.44В

Uср.в.= 5.9В

Задача №2. Определить ЭДС источника (Е_ист), методическую абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС источника напряжения, выполненного согласно схеме. Внести поправку в результат измерения напряжений вольтметрами.

Д

Rист

Rv

ано: Rv=4.0MOм; Rист.=10кОм; Uv=16B.

Решение:

Показание реального вольтметра Uv равно падению напряжения на сопротивлении Rv:

Отсюда определим ЭДС источника :

Отсюда определим методическую погрешность измерения напряжения:

Относительная методическая погрешность:

Погрешность не превышает 5%,значит округление выполнено верно.

Ответ: 16.04±0.04В, 16.04В±0.25%,

P=0.997,

условия измерения нормальные

Задача №3. Определить показания вольтметра U_v и оценить погрешность измерения напряжения для сигнала. Записать результат в соответствии с нормативными документами в двух вариантах с указанием границы: а) абсолютной погрешности; б) относительной погрешности.

Дано: сигнал-гармонический, Um=30B, Uk=50B, γ=1.5, открытый вход; тип преобразователя вольтметра: среднеквадратических значений; вольтметр проградуирован в среднеквадратических значениях гармонического сигнала.

Решение:

1. Найдем среднеквадратическое значение напряжения сигнала:

K_а = Для данной формы сигнала Т=4

U_ср.кв=30/4=7.5В

2. Найдем показание среднеквадратического вольтметра с открытым входом, который проградуирован в среднеквадратических значениях:

3. ,где С = 1.11 градуировочный коэффициент

4. Найдем предел допускаемой абсолютной погрешности :

;

5. Найдем предел допускаемой относительной погрешности :

*100%

1. Результат измерения напряжения сигнала согласно МИ 1317-2004: