Расчет мостовых измерительных цепей, определение погрешностей при однократных прямых измерениях

Вычисление абсолютной погрешности  результата измерения:

Внутреннее сопротивление	Абсолютная погрешность
0	=0,15
3	=0,15
30	=0,15
300	=0,15
3000
30000	=0,151

 

Таблица результатов определения  погрешностей при однократных прямых измерениях:

Установленное сопротивление  магазина, Ом	Показания вольтметра, В	Поправка, В	Исправлен-ные показания, В	Абсолютная погрешность, В		Границы абсолютной погрешности, В	Результаты измерения, В
				Инструмен-тальная	Методи-ческая
0	7,78	0	7,78	0,15	0	0,15	0,15
3	7,78	0,0007	7,78	0,15	0	0,15	0,15
30	7,78	0,007	7,787	0,15	0	0,15	0,15
300	7,78	0,07	7,85	0,15	0	0,15	0,15
3000	7,78	0,7	8,48	0,15	0,02	0,151	0,151
30000	7,78	3,89	11,67	0,15	0,02	0,151	0,151

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет мостовых измерительных  цепей

МИЦ постоянного тока:

Датчик()	,	,	,Ом	,Ом
ТСМ50	0	100	50	50

 

Исходные данные:

Из ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний» находим сопротивления термосопротивления медного при температурах 0 и 100

 

Искомое сопротивление вычисляется  по формуле 

 

-температурный коэффициент указанный в таблице

-сопротивление датчика при нулевой температуре, который указывается в названии датчика, в нашем случае

Вычисляем сопротивление  датчика при температуре 100:

= 1,427850 = 71,39 Ом

Так как сопротивление  ТСМ50 с повышение температуры растет, то для баланса моста ползунок потенциометра при температуре 0 должен находиться в крайнем правом положении и при повышении температуры должен передвигать в крайнее левое положении, при температуре 100 он займет крайнее левое положение.

Уравнение баланса моста  при температуре 0:

 

Из исходных данных видно, что ==50 Ом вследствие чего уравнение можно упростить

 

Уравнение баланса моста  при температуре 100:

 

Из исходных данных видно, что ==50 Ом это уравнение можно так же упростить

 

Эти равенства должны выполняться  одновременно, следовательно, можем  составить систему двух уравнений  с двумя неизвестными, решив которую  найдем и

 

Выразим из второго уравнения и подставим в первое, предварительно заменив значения и на найденные выше получим:

 

Из первого уравнения  видно, что  Ом

Подставив Ом во второе уравнение системы, получим =10,695 Ом

 

 

Таблица результатов расчета  мостовой измерительной цепи постоянного  тока:

Обозначения искомых сопротивлений	Значение искомых сопротивлений, Ом
	50
	71,39
	60,695
	10,695

 

МИЦ переменного тока:

Схема МИЦ переменного  тока:

 

Исходные данные:

,Ом	,Ом	,Ом	,Гн
5	10	20	0,1

Искомые данные:

 

Уравнение баланса мостовой измерительной цепи переменного  тока:

 

Подставим значения сопротивлений  в уравнение =10 Ом и =20 Ом

 

Упростим и получим

 

 

Сгруппируем активные и реактивные составляющие сопротивлений:

 

 

 

Сумма двух неотрицательных  чисел равна нулю только в том  случае, когда они оба 0 следовательно:

=0

=0

Найдем значение сопротивления  :

=0

Выразим  из уравнения:

 

Подставив из исходных данных, получим = 2,5 Ом

Найдем значение индуктивности катушки :

=0

Выразим через :

 

=

Подставив из исходных данных, получим:

== 0,05

Таблица результатов расчета  мостовой измерительной цепи переменного  тока:

Обозначения искомых величин	Значение искомых величин, Ом, Гн
	2,5
	0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

В данной курсовой работе мы научились определять погрешность  прямых однократных измерений результаты наших расчетов следующие

Установленное сопротивление  магазина, Ом	Показания вольтметра, В	Поправка, В	Исправлен-ные показания, В	Абсолютная погрешность, В		Границы абсолютной погрешности, В	Результаты измерения, В
				Инструмен-тальная	Методи-ческая
0	7,78	0	7,78	0,15	0	0,15	0,15
3	7,78	0,0007	7,78	0,15	0	0,15	0,15
30	7,78	0,007	7,787	0,15	0	0,15	0,15
300	7,78	0,07	7,85	0,15	0	0,15	0,15
3000	7,78	0,7	8,48	0,15	0,02	0,151	0,151
30000	7,78	3,89	11,68	0,15	0,02	0,151	0,151

 

Оценивая полученные данные, можно сказать что расчеты  были выполнены правильно и мы попали в диапазон  измеряемого напряжения равного 7,78 В во всех случаях кроме последнего, ошибка в результате последнего измерения могла появиться вследствие того что мы не учли еще одну составляющую погрешности такую как личная погрешность, вносимая конкретным оператором.

Таблица результатов расчета  мостовой измерительной цепи постоянного  тока:

Обозначения искомых сопротивлений	Значение искомых сопротивлений, Ом
	50
	71,39
	60,695
	10,695

Для проверки правильности полученных результатов подставим  их в уравнения баланса цепи:

 

Таблица результатов расчета  мостовой измерительной цепи переменного  тока:

Обозначения искомых величин	Значение искомых величин, Ом, мкФ
	2,5
	0,05

Для проверки правильности полученных результатов подставим  их в уравнение баланса цепи:

 

 

 

В результате проверки убедились  в правильности полученных результатов.

 

Список использованной литературы

1.В.Л. Литвинчук: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» для студентов специальности 220301.65.

2. В.Л. Литвинчук: Конспект лекций по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

3. ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний»

4. МИ 1552-86 «ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей результатов измерений»