- •Методические указания к лабораторным работам
- •«Метрология, стандартизация и сертификация»
- •Оглавление
- •Лаборатории
- •Общие требования к оформлению отчетов по работе.
- •Лабораторная работа № 1 Изучение методов расширения пределов измерения аналоговых измерительных приборов.
- •1.1. Расчет шунта для амперметра с целью расширения пределов измерения.
- •Расчет шунтов для расширения пределов измерения
- •1.2. Экспериментальная проверка амперметра с расширенными пределами измерения.
- •Данные к определению погрешности при расширении пределов измерений.
- •1.3. Проделать процедуры, указанные в п. 1.2. Для предела измерений 3 мА.
- •1.4. Расчет добавочного сопротивления для расширения пределов измерения вольтметра.
- •Расчет добавочных резисторов для расширения пределов измерения вольтметра
- •1.5. Проделать процедуры, указанные в п. 1.4 для пределов измерений 3в и 10 в.
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3 Аналоговые электронные средства измерений. Исследование электронных вольтметров переменного тока
- •3. Определение погрешности электронного вольтметра в диапазоне рабочих частот.
- •Изучение методов аналого-цифрового преобразования
- •Измерение линейности преобразования преобразователя напряжения в частоту.
- •2. Построение графика зависимости fвых (Uвx) преобразователя.
- •Изучение электронносчетного (цифрового) частотомера.
- •1. Ознакомиться с метрологическими характеристиками исследуемого электронносчетного частотомера и его органами управления.
- •2. Проверка работы цифрового частотомера в режиме самоконтроля.
- •3. Исследование зависимости показаний и погрешности частотомера от времени измерения в режиме измерения частоты
- •4. Исследование зависимости показаний и погрешностей частотомера в режиме измерения периода от частоты исследуемого сигнала (для частот 100 кГц и 100 Гц).
- •1. Характеристики.
- •2. Работа.
Данные к определению погрешности при расширении пределов измерений.
-
I = мА
I2 = мА
Ioi
i
1
2
3
…
10
Вычислить абсолютную погрешность каждого наблюдения
Δi = I2 – I0i
и записать ее значения в соответствующий столбец.
Найти среднее значение погрешности, которое является оценкой систематической составляющей погрешности
Сравнить полученное значение с абсолютной суммарной погрешностью для приборов данного класса точности
;
где - класс точности (на шкале прибора),
Ik - предел измерения.
Сделайте выводы о влиянии примененного шунта на погрешность измерений, о возможности использования полученного амперметра.
1.3. Проделать процедуры, указанные в п. 1.2. Для предела измерений 3 мА.
Указание.
Перед заменой шунта убедитесь в том, что ручка регулятора выходного напряжения находится в крайнем левом положении. В противном случае ИССЛЕДУЕМЫЙ ПРИБОР МОЖЕТ ВЫЙТИ ИЗ СТРОЯ.
1.4. Расчет добавочного сопротивления для расширения пределов измерения вольтметра.
При
параллельном подключении магнитоэлектрического
прибора к участку цепи можно измерить
напряжение. Поскольку сопротивление
обмотки катушки мало, то для измерения
больших напряжений последовательно с
ней включают добавочные резисторы с
сопротивлением
,
рис. 1.3:
Рис. 1.3. Схема расширения пределов измерения вольтметра.
Пусть задано расширить предел измерения в m раз
m = U / Uv
Для схемы на рис. 1.3. можно написать:
URД / RД = Uv / Rv
откуда
RД = Rv * URД / Uv = Rv * (m - 1)
Очевидно, что на катушке прибора падение напряжения составит (1/m)-ю часть измеряемого напряжения, а на добавочном резисторе в (m -1) раз больше.
Рассчитать по приведенным формулам сопротивление добавочных резисторов для получения пределов измерения 1В, 3В и 10 В с помощью исследуемого прибора. Для расчета принять
Uv = Rv * Iv = 40 мВ.
Полученные значения занести в таблицу 1.3.
Таблица 1.3.
Расчет добавочных резисторов для расширения пределов измерения вольтметра
-
Пределы измерения (U)
Значение добавочного сопротивления
(Rд)
расчет
эксперимент
1 В
3 В
10 В
Сравнить полученные значения с имеющимися добавочными резисторами (Rx № 3, 4, 5) и записать их значения в таблицу.
Собрать схему измерения согласно рис. 1.4.
При соединении источника с вольтметрами соблюдать полярность.
Рис. 1.4. Схема проверки расширения пределов измерения вольтметра.
На схеме: V1- исследуемый прибор;
V2- комбинированный прибор в режиме измерения напряжений.
Перед началом измерений убедиться в том, что ручка регулятора выходного напряжения находится в крайнем левом положении. Проверить отсутствие шунта в гнездах амперметра и при необходимости вынуть его.
Установить добавочный резистор для получения пределов измерения 1В.
Тумблер выбора пределов выходного напряжения источника поставить в положение 0-1 В. На комбинированном приборе установить предел измерения 1В.
Плавно поворачивая ручку регулятора вправо, добиться отклонения стрелок приборов не менее, чем на 2/3 шкалы. Установить стрелку комбинированного прибора (V2) на оцифрованную отметку шкалы в указанных пределах и записать показание прибора как образцовое U2.
Записать отсчет по исследуемому прибору (V1) Uoi.
Повторить измерение 10 раз, каждый раз устанавливая стрелку комбинированного прибора на выбранную отметку шкалы U2.
Результаты занести в таблицу 1.4.
По данным таблицы вычислить абсолютную погрешность каждого наблюдения Δi.
Δi = U2 - Uoi
Записать ее значения в соответствующий столбец.
Найти среднее значение погрешности Δi, которое, будет являться оценкой систематической составляющей погрешности прибора
Таблица 1.4.
Данные к определению погрешности при расширении пределов измерений вольтметра.
-
U = В
U 2 = В
Uoi
Δi
1
2
3
…
10
Сравнить полученное значение с абсолютной суммарной погрешностью для приборов данного класса точности
;
где - класс точности (на шкале прибора),
Uk - предел измерения.
Сделайте выводы о влиянии добавочного резистора на погрешность измерений и о возможности использования полученного вольтметра.
