Федеральное агентство по образованию
Пензенский государственный университет
Кафедра «Метрология и системы качества»
К. В. Сафронова, Б. П. Сибринин
Задания на курсовую работу
по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
для студентов очного и заочного обучения
Пенза, 2010
Контрольная работа
1.Требования к содержанию и оформлению контрольной работы
Дисциплина «Метрология, стандартизация и технические измерения» определена государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования и относится к циклу общепрофессиональных дисциплин». Учебными планами специальностей предусмотрено выполнение контрольной работы.
Контрольная работа состоит из семи заданий.
Первые три задания посвящены расчетам предельно допускаемых абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей по классу точности измерительного прибора. Расчеты должны сопровождаться графиками зависимостей погрешностей от измеряемой величины.
Четвертое задание посвящено расчету погрешности результата косвенного измерения по известным погрешностям результатов прямых измерений. Рассчитывается предельная и среднеквадратическая оценки погрешности результата косвенного измерения.
Для выполнения первых четырех заданий рекомендуется использовать материал, приведенный в Приложении 1- Основы теории погрешностей.
Пятое задание посвящено решению двух задач по оценке погрешности измерений с учетом инструментальной погрешности и погрешности согласования (взаимодействия) между объектом измерений и прибором.
Для выполнения пятого задания следует обратиться к Приложению 2 – Расчет погрешности согласования.
Шестое задание предусматривает приобретение навыков по обработке результатов многократных измерений. При выполнении шестого задания рекомендуется обратиться к Приложению 3 – Обработка результатов многократных наблюдений
Выполнение седьмого задания предусматривает изучение Федерального закона №184 - ФЗ «О техническом регулировании» и Федерального закона №102 - ФЗ «Об обеспечении единства измерений». Материал по данному заданию представляется в виде краткого конспекта. При этом используются Приложение 4 и Приложение 5
Работа должна включать в себя:
условия задачи (полностью),
исходные данные в соответствии с вариантом,
решение задачи с приведением необходимых формул и вычислений.
Номер варианта задания студент выбирает в соответствии с последними двумя цифрами номера его зачетной книжки.
При построении графиков должны соблюдаться масштабы, надписи около каждой из осей должны содержать обозначение величин, откладываемых по осям, с указанием их единиц измерения.
Оформление контрольной работы следует выполнять в соответствии с ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД. Текстовые документы. Общие требования к текстовым документам». Каждое задание должно начинаться с новой страницы. Титульный лист к контрольной работе оформляется согласно Приложения 6. Контрольную работу следует выполнять на стандартной бумаге формата А4.
Контрольную работу необходимо сдать за 2 недели до проведения экзамена или зачета на кафедру «Метрология и системы качества» (ауд. 7-510, часы работы с 9 до 16 часов))
2 Задания на контрольную работу
Задание 1
Для прибора с преобладающими аддитивными погрешностями рассчитать значения предельно допускаемых абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в табл. 1.
Таблица 1. Исходные данные для расчета
№ варианта |
Диапазон измерений |
Класс точности |
Результаты измерений |
|
|
(0 – 10 ) В |
0,1 |
0, 1, 2, 4, 5, 6, 8, 10 В |
|
|
(0 – 10 ) В |
0,15 |
|
|
|
(0 – 10 ) В |
0,25 |
|
|
|
(0 – 10 ) В |
0,4 |
|
|
|
(0 – 10 ) В |
0,5 |
|
|
|
(0 - 100) мВ |
0,6 |
0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 мВ |
|
|
(0 - 100) мВ |
1,0 |
|
|
|
(0 - 100) мВ |
1,5 |
|
|
|
(0 - 100) мВ |
2,5 |
|
|
|
(0 - 100) мВ |
4,0 |
|
|
|
(0 – 5) А |
0,1 |
0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 5 А |
|
|
(0 – 5) А |
0,15 |
|
|
|
(0 – 5) А |
0,25 |
|
|
|
(0 – 5) А |
0,4 |
|
|
|
(0 – 5) А |
0,5 |
|
|
|
(0 - 100) мА |
0,6 |
0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 мА |
|
|
(0 - 100) мА |
1,0 |
|
|
|
(0 - 100) мА |
1,5 |
|
|
|
(0 - 100) мА |
2,5 |
|
|
|
(0 - 100) мА |
4,0 |
|
|
|
(0 - 100) °C |
0,1 |
0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 °C |
|
|
(0 - 100) °C |
0,15 |
|
|
|
(0 - 100) °C |
0,25 |
|
|
|
(0 - 100) °C |
0,4 |
|
|
|
(0 - 100) °C |
0,5 |
Задание 2
Для прибора с преобладающими мультипликативными погрешностями рассчитать зависимость предельно допускаемых абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
Таблица 2 Исходные данные для расчета
№ варианта |
Класс точности
|
Результаты измерений |
№ варианта |
Класс точности |
Результаты измерений.. |
1 |
|
0; 100; 200; 400; 500; 600; 800; 1000 Ом |
11 |
|
0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мВ
|
2 |
|
12 |
|
||
3 |
|
13 |
|
||
4 |
|
14 |
|
||
5 |
|
15 |
|
||
6 |
|
0; 25; 50; 100; 125; 150; 200; 250 °C |
16 |
|
0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мA
|
7 |
|
17 |
|
||
8 |
|
18 |
|
||
9 |
|
19 |
|
||
10 |
|
20 |
|
Задание 3
Для цифрового измерительного прибора рассчитать зависимость предельно допускаемых абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в таблице 3.
Таблица 3. Исходные данные для расчета
№ варианта
|
Диапазон измерений |
Класс точности |
Результаты измерений |
1 |
(-100…+100) мА |
0,1/0,05 |
0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мA
|
2 |
(-100…+100) мА |
0,25/0,1 |
|
3 |
(-100…+100) мА |
0,5/0,25 |
|
4 |
(-100…+100) мА |
1,0/0,5 |
|
5 |
(-100…+100) мА |
1,5/1,0 |
|
6 |
(-5...+5)А |
2,5/1,5 |
0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 4,0 5,0 А
|
7 |
(-5...+5)А |
4,0/2,5 |
|
8 |
(-5...+5)А |
0,1/0,05 |
|
9 |
(-5...+5)А |
0,25/0,1 |
|
10 |
(-5...+5)А |
0,5/0,25 |
|
11 |
(-10…+10) В |
1,0/0,5 |
0; 1; 2; 4; 5;6; 8; 10 В |
12 |
(-10…+10) В |
1,5/1,0 |
|
13 |
(-10…+10) В |
2,5/1,5 |
|
14 |
(-10…+10) В |
4,0/2,5 |
|
15 |
(-10…+10) В |
0,1/0,05 |
|
16 |
(0…100) °C |
0,25/0,1 |
0; 100; 200; 400; 500; 600; 800; 1000 Ом |
17 |
(0…100) °C |
0,5/0,25 |
|
18 |
(0…100) °C |
1,0/0,5 |
|
19 |
(0…100) °C |
1,5/1,0 |
|
20 |
(0…100) °C |
2,5/1,5 |
Задание 4
По известной расчетной зависимости косвенного метода измерения и по известным результатам и погрешностям прямых измерений получить формулы и рассчитать предельную δyпр и среднеквадратичную δyск оценки погрешности косвенного измерения. Исходные данные приведены в таблице 4.
.
Таблица 4. Исходные данные
№ вариан-та |
Расчетная зависимость
|
Погрешности и результаты прямых измерений
|
|
||||
A |
B |
C |
D |
E |
|
||
|
|
Y=2(A+B)C2/(D-E)
|
∆A =1 A =50 |
∆B=3 B =90 |
∆C=2 C = 60 |
∆D =2 D =70 |
∆E =1 E =40 |
|
|
|
Y=A3 (B+C)/[2(D-E) ]
|
|
|||||
|
|
Y= (B-A)(C+D)/ [3E2]
|
|
|||||
|
|
Y=3(A+B)/ [C2(D-E) ]
|
|
|||||
|
|
Y=A2/ [3(B-C)(D+E) ]
|
|
|||||
|
|
Y=2(A+B-C)/[D3E]
|
∆A =3 A =100 |
∆B =1 B =70 |
∆C = 2 C = 80 |
∆D =1 D =60 |
∆E =2 E =90 |
|
|
|
Y=AB2/[2(C-D +E) ]
|
|
|||||
|
|
Y=2(A-B)/ [CD2E3]
|
|
|||||
|
|
Y=0,5/[ (A+B)(C-D)E2]
|
|
|||||
|
|
Y=A(B+C-D/[3E3]
|
|
|||||
|
|
Y=3AB2/(C-D+E)
|
∆A =1 A =100
|
∆B =2 B =80 |
∆C =1 C =60 |
∆D =2 D =40 |
∆E=1 E =20 |
|
|
|
Y=A3B/[3(C-D)E]
|
|
|||||
|
|
Y=2AB3/[C+D-E]
|
|
|||||
|
|
Y=3(A-B)C2/[2(D+E) ]
|
|
|||||
|
|
Y=1/[A(B-C)D2E]
|
|
|||||
|
|
Y= (A-B-C)D2/[2E]
|
∆A =5 A =200 |
∆B =3 B =90 |
∆C =2 C =70
|
∆D =2 D =60 |
∆E =1 E=30 |
|
|
|
Y=0,4A/[B2(C-D)E3]
|
|
|||||
|
|
Y=A2(B+C)/[0,5(D-E)]
|
|
|||||
|
|
Y=A3(B - C)(D + E)/2
|
|
|||||
|
|
(A+B)C2(D-E)/3
|
|
|||||
Задание 5