ELEKTRINIŲ DYDŽIŲ MATAVIMAS IR MATAVIMO PAKLAIDOS

ELEKTRINIŲ DYDŽIŲ MATAVIMAS IR MATAVIMO PAKLAIDOS

Variantas 20

Studentas: Donatas Budzinauskas

Grupė: IF-2/9

Vertintojai: doc. Petras Povilas Žvirblis

doc. R. Brazdžiūnas

Data: 2003-02-20

1. Darbo tikslas.

 Išmokti įvertinti elektrinių dydžių matavimo sistemines paklaidas

2. Darbo metodika.

Laboratoriniams darbams dažniausiai naudojami arba rodykliniai, arba skaitmeniniai matavimo prietaisai. Įtampos kritimas U matuojamas voltmetrais, kilovoltmetrais (1 kV = 103 V), milivoltmetrais (1 mV = 10-3 V) ir kt.

Elektros srovės stiprumas I dažniausiai matuojamas ampermetrais, miliampermetrais (1 mA = 10-3 A) ir mikroampermetrais (1 A = 10-6 A).

Varža RR matuojama ommetrais, kiloometrais (1 k  103 ), megaometrais (1 M  106 ).

Matavimo prietaiso vienos padalos vertė n0 randama ribinę vertę xrib dalinant iš skalės padalų skaičiaus N, t.y.

(1)

Išmatuoto dydžio skaitinė vertė:

(2)

čia n – rodyklės rodomų padalų skaičius.

Tiksliau matavimo tikslumą apibūdina redukuotoji santykinė paklaida, kitaip dar vadinama prietaiso tikslumo klase. Ji išreiškiama absoliutinės paklaidos ∆x su xrib, t.y. dydį:

(3)

Rodyklinio prietaiso absoliutinė sisteminė matavimo paklaida ∆x visur skalės ribose yra vienoda. Ji vertinama iš pprietaiso tikslumo klasės apibrėžimo (3):

(3a)

Tuomet santykinė sisteminė paklaida yra

, arba (4)

čia x – išmatuotoji dydžio vertė.

3. Darbo rezultatai.

1. Darbe yra pateikiamos 4 schemos. Kiekvienam variantui „ išmatavę“ srovės stiprumą I bei įtampos kritimą U, apskaičiuojame rezistoriaus varžą R =U/I .

2. Kiekvienam vvariantui įvertinę srovės stiprumo bei įtampos kritimo nustatymo absoliutines paklaidas ∆I ir ∆U , apskaičiuojame santykines paklaidas ∆I/I bei ∆U/U.

3. Dydžio z=f(x, y) ribinės paklaidos formulė:

;

čia ∆x ir ∆y yra tiesiogiai matuojamų dydžių x ir y paklaidos.

Pagal šią formulę gauname varžos R=U/I ribinės paklaidos formulę ir kiekvienam atvejui įvertiname ∆R/R . Matavimų bei skaičiavimų rezultatus surašome į lentelę:

Nr. I, A U, V R,  I/I U/U R/R I,A U,V R, 

1

2

3

4 0.036

0.109

0.405

0.691 0,4

1,2

4,3

7,7 11,11

11,00

10,62

11,14 0.032

0.021

0.028

0.008 0,06

0,06

0,06

0,03 0,092

0,081

0,088

0,038 0,001

0,002

0,011

0,005 0,025

0,075

0,250

0,250 1,022

0,891

0,934

0,423

4. Remdamiesi matavimo prietaisų tikslumo klase, analizuojame paklaidas ∆R/R.

5. Braižome voltamperinę charakteristiką I=f (U) rezistoriaus, su kuriuo „atlikome“ matavimus.

Grandininė schema:

1) pav.

Grafikas, kuris apibūdina rezistoriaus voltamperinę charakteristiką I=f (U) :

2) pav.

4. Darbo išvados.

Kaip parodė atliktas bandymas, naudojantis bet kokiu matavimo prietaisu neįmanoma atlikti absoliučiai tikslių matavimų, visuomet reikia įvertinti naudojamų matavimo prietaisų tikslumo klasę ir paklaidas. Atliekant tolimesnius skaičiavimus, šiuo aatveju išmatavę srovę bei įtampą skaičiavome varžą ir pamatėme kad paklaida didėja. Iš matavimu matome kad voltamperinė charakteristika atitinka omo dėsnį:

U

R=

I

5. Literatūra:

1. A. Tamašauskas, S. Joneliūnas “Fizikos laboratoriniai darbai” 2001 m.

2. V. Ilgūnas, K. Bernatonis, S. Joneliūnas “Fizikinio eksperimento rezultatų apdaurojimo pagrindai” 1998 m.