- •Київ нухт 2012
- •1. Загальні теоретичні відомості
- •1.1. Метрологія та вимірювання. Загальні поняття.
- •1.2. Засоби вимірювання. Основні метрологічні характеристики зв.
- •1.3. Похибки вимірювання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Виконати домашнє завдання по заняттю №1, розв’язавши приведені нижче задачі №8…№12:
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Розв’язання.
- •Розв’язання.
- •Виконати домашнє завдання по заняттю №2, розв’язавши приведені нижче задачі №10… №13:
- •Розв’язання
- •Заняття №3 «Розрахунок похибок та запис кінцевого результату вимірювання одноразових прямих вимірювань при відомому класу точності зв»
- •1. Мета заняття
- •2. Завдання на виконання роботи
- •2.1. Основні загальні положення
- •2.2. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок одноразового прямого вимірювання приладом з відомою постійною приведеною похибкою по діапазону вимірювання та запису його кінцевого результату.
- •Правила округлення значень похибок та результатів вимрювання
- •Розв’язання
- •По аналогії розв’язати наступні задачі:
- •2.3. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок одноразового прямого вимірювання приладом з сталою по діапазону відносною похибкою та запис його кінцевого результату.
- •Розв’язання
- •2.4. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок одноразового прямого вимірювання приладом з класом точності, показаним двома числами γК/γП, та запис його кінцевого результату.
- •Розв’язання
- •2.5. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок одноразового прямого вимірювання приладом з адитивною похибкою, але суттєво нерівномірною шкалою, та запис його кінцевого результату.
- •Розв’язання
- •Виконати домашнє завдання по заняттю №3:
- •Варіанти значень для домашнього завдання №3:
- •Приклади таких функцій:
- •2.2. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок одноразового опосередкованого вимірювання
- •Розв’язання.
- •Розв’язування
- •3. Обчислюємо найвірогідніше значення опосередкованого вимірювання опору rх за схемою рис. 2.1:
- •Виконати домашнє завдання по заняттю №4 (вимірювання питомого опору котушки (4а) та вимірювання опору за допомогою вольтметра та амперметра (4б)) Варіанти за №-ром в списку групи!!!
- •Варіанти вихідних даних домашнього завдання по заняттю №4
- •2.2. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок багаторазового прямого вимірювання
- •Розв’язання
- •Розглядаємо вплив визначених факторів:
- •Заняття №6 «Розрахунок похибок та запис кінцевого результату вимірювання при непрямих сукупних та сумісних одноразових та багаторазових вимірюваннях»
- •1. Мета заняття
- •2. Завдання на виконання роботи
- •2.1. Основні загальні положення
- •2.2. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок багаторазового сукупного вимірювання
- •Розв’язання
- •2.3. Приклад розв’язування задачі на визначення похибок багаторазового сумісного вимірювання
- •Розв’язання
- •3. Загальна методика проведення метрологічної атестації зв та виконати розрахунок його класу точності
- •Подальші розрахунки для наведених даних виконати у наступній послідовності:
- •Розв’язання
- •3. Приклади розв’язування задачі на визначення похибки інформаційно-вимірювальної системи
- •Розв’язання
- •Розв’язання
- •Виконати домашнє по заняттю №8, розв’язавши наведені нижче задачі №8.3…№8.6
- •Література
- •Київ нухт 2012
Розв’язання
Мідні ТО використовуються в діапазоні температур (-50…+180С), а їх характеристика перетворення описується залежністю (1.23).
■ Визначаємо із залежності (1.23 ) опір R0м нестандартного ТО:
R0м = Rм20 /(1+t) = 1,75 / (1 +4,2610-3 * 20) = 1,6126 Ом.
■ Визначаємо із залежності (7.1) опір Rм100 нестандартного ТО при температурі 100С:
Rм100 = R0м (1+t) = 1,6126 (1 +4,2610-3 *100) = 2,29 Ом.
■ Визначаємо опір Rм150 нестандартного ТО при температурі 150С:
Rм150 = 1,6126 (1 +4,2610-3 *150) = 2,64 Ом.
Задача №2. Нестандартний платиновий ТО має опір Rп20 при температурі +20С, який дорівнює Rп20 =8,75 Ом. Визначити опір Rп-200 та Rп+200 даного ТО при температурах відповідно -200С та +200С.
Розв’язання (розрахунки виконати самостійно !!!):
■ Визначаємо із залежності (1.24) опір R0n нестандартного ТО:
R0n = Rп20 /(1+t+t2) = ?
■ Визначаємо із залежності (7.2) опір Rп+200 нестандартного ТО при температурі +200С:
Rn = R0n (1+t+t2) = ?
■ Визначаємо із залежності (1.25) опір Rп-200 нестандартного ТО при температурі -200С:
Rn = R0n (1+t+t2+γt3) = R0n [1+t+t2+ct3(t - 100 )] = ?
Задача №3. Визначити додаткову систематичну абсолютну похибку стандартного ТО ТСМ 50, який під’єднаний, наприклад, до логометра за двох провідною схемою з загальним опором лінії Rл = 4,5 Ом замість Rл0 = 5 Ом (опір лінії при градуюванні).
Розв’язання
■ Визначаємо чутливість ТСM 50:
S = R0м = 50*4,26 10-3= 0,213 Ом/С.
■ Для забезпечення градуювання ТО за двох провідною схемою необхідно, щоб незалежно від довжини дротів лінії з’єднання (Rл), забезпечувалась їхня постійність. Для цього, додатково до опорів дротів з’єднання Rл, у ланцюг кола вводять дві зрівняльні котушки з опорами Rзр 2,5 Ом. Схеми за двох провідною схемою підганяють зміною опору котушок та градуюють на номінальний сумарний опір дротів під'єднання, який дорівнює:
=
2 (Rзр
+ Rл)
= 5
Ом.
Якщо загальний опір лінії з’єднання не дорівнює опору, при якому здійснено градуювання комплекту «ТО – вторинний прилад», то виникає систематична похибка, яка може бути суттєвою.
Чутливість S (коефіцієнт перетворення) на певному інтервалі зміни температури - це відношення зміни вихідної величини ЗВ до зміни вхідної вимірюваної, яка спричинила цю зміну:
S = ΔRм / Δt (Ом/С).
Звідки Δt = ΔRм / S = (4,5 – 5)/0,213 = -2,347 С.
Похибка значна і показує, що сумарний опір лінії за двох провідною схемою з’єднання «ТО – вторинний прилад» необхідно забезпечувати з великою точністю.
Для усунення такої додаткової похибки, при відомому опорі Rл лінії з’єднання, можемо визначити довжину двох дротів із манганіну (його використовують для цієї мети із-за великого питомого опoру ρ = 0,43 [(Ом мм2)/ м]) для зрівняльних котушок з опорами 2Rзр = (5 - Rл)Ом (опір зрівняння вводять у кожний із двох дротів з’єднання), використовуючи формулу:
2Rзр = (ρ*l) / Sпр , де l та Sпр довжина та поперечний переріз дроту.
Звідки: l = (2Rзр*Sпр)/ ρ = (2Rзр*π*d2)/4 ρ, де d діаметр використаного дроту.
Обчислити при проведення заняття довжину дроту для двох
манганінових котушок підгону опору лінії з’єднання задачі №3 до 5 Ом,
при умові, що діаметр манганінового дроту складає 0,25 мм. !!!!
Але і забезпечення такого номінального сумарного опору дротів під'єднання - не компенсує додаткову похибку від впливу зміни температури середовища на дроти лінії з’єднання, яка теж може бути суттєвою, так як має значення 5 Ом за температури 20С (для нормальних умов).
Задача №4. Визначити додаткову відносну похибку стандартного ТО ТСМ 100, який під’єднаний, наприклад, до логометра мідним дротом за двох провідною схемою з загальним опором лінії Rл0 = 5 Ом (опір лінії при градуюванні), при умові, що градуювання комплекту здійснювалось при температурі лінії з’єднання tг = 20С, а в умовах експлуатації температура лінії з’єднання складала tе = 50С при температурі в об’єкті tо = 250С.
