практическая часть

задание 1

Устранение аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности при настройке вольтметра

Откройте виртуальный прибор Task 4-1.vi. Запустите прибор кнопкой  . Прибор иллюстрирует процесс настройки вольтметра. Одна и та же величина U in (Входное напряжение) подается одновременно от источника напряжения на два вольтметра: эталонный Xu (левый циферблат с черной стрелкой), у которого систематическая погрешность пренебрежимо мала, и поверяемый X (правый циферблат с красной стрелкой). В результате измерения входного напряжения поверяемым прибором, возникает погрешность, которая может иметь аддитивную и мультипликативную составляющую. Погрешность поверяемого прибора определяется как разность между показаниями поверяемого и эталонного приборов.

Задание: установите задатчиком «Variant» свой номер варианта.

1. Предположив, что общая погрешность вольтметра имеет и аддитивную, и мультипликативную составляющие, т.е.

Δ = a · x + b

или

Δ = a · (x + b)

составьте и решите систему двух линейных уравнений для двух различных величин входного напряжения x и погрешности Δ, получите значения коэффициентов a и b, затем поправки ρ и поправочного коэффициента k.

2. Варьируя входное напряжение, устраните аддитивную и мультипликативную составляющие погрешности поверяемого прибора с помощью регуляторов « +/- » и « x », т.е. добейтесь совпадения показаний поверяемого и эталонного приборов с точностью не хуже +/- 0,01 В для всего диапазона входного напряжения.

3. Запишите в тетрадь значение поправки ρ и поправочного коэффициента k.

Остановите виртуальный прибор кнопкой . Закройте прибор.

задание 2

Определение систематической погрешности АЦП и значения поправки

Откройте виртуальный прибор Task 4-2.vi. Запустите прибор кнопкой  . Прибор иллюстрирует процесс определения значения систематической погрешности квантующего прибора (например, АЦП). Одна и та же величина «Входное напряжение» подается одновременно на два прибора: эталонный Xu (левый циферблат с черной стрелкой), у которого систематическая погрешность пренебрежимо мала, и испытуемый (поверяемый) X (правый циферблат с красной стрелкой). В результате измерения входного напряжения поверяемым прибором, осуществляющим аналого-цифровое преобразование, возникает так называемая погрешность квантования (округления). Кроме того, поверяемый прибор может иметь систематическую погрешность. Общая погрешность поверяемого прибора определяется как разность между показаниями эталонного и поверяемого приборов отображается на индикаторе «Error».

Задание: установите задатчиком «Variant» свой номер варианта и определите:

1. Диапазон погрешности Δ (Error) результата измерения Х.

2. Постройте график распределения погрешности Δ (Error).  

3. Определите пределы погрешности квантования.

4. Определите значение и вид систематической составляющей погрешности поверяемого прибора θ (оно равно математическому ожиданию погрешности Δ (Error)).

5. Определите значение поправки ρ и, при необходимости, поправочного коэффициента k для прибора.

6. Устраните погрешность поверяемого прибора с помощью регуляторов « +/- » и « x », т.е. добейтесь таких показаний поверяемого прибора (с учетом квантования измеряемой величины) для всего диапазона входного напряжения, которые соответствуют показаниям эталонного прибора с точностью не хуже +/- 0,01 В.

7. Запишите в тетрадь значение поправки ρ и поправочного коэффициента k.

Остановите виртуальный прибор кнопкой . Закройте прибор.

Контрольные вопросы

1. Какую составляющую погрешности измерений называют систематической?

2. Что является причинами возникновения систематических составляющих погрешности?

3. Какие бывают погрешности АЦ преобразования?

4. Какие характеристики погрешностей АЦП являются основными?

5. Какие погрешности АЦП являются случайными, а какие систематическими?

6. По какому закону распределена погрешность квантования АЦП?

7. Как систематические погрешности измерений могут изменяться во времени?

8. Какими способами можно исключить или учесть влияние систематических погрешностей?

9. В чем заключается сущность метода замещения?

10. В чем заключается сущность метода противопоставления?

11. В чем заключается сущность метода компенсации погрешности по знаку?

12. В чем заключается сущность метода рандомизации?

13. Что позволяет выявить анализ знаков неисправленных случайных погрешностей?

14. В чем заключается сущность метода симметричных наблюдений?

оглавление