Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Саровский физико-технический институт
(СарФТИ НИЯУ МИФИ)
Кафедра электроники и общетехнических дисциплин
Ю. П. Щербак
Учебное пособие.
Методические указания к лабораторным работам
по курсу:
«Метрология, стандартизация и сертификация»
(часть 1).
«Три пути ведут к познанию:
путь размышления-самый благородный;
путь подражания-самый легкий;
путь опыта-самый трудный»
Конфуций
2014 год
УДК.621.317(075)
Ю.П.Щербак
Методические указания к лабораторным работам по курсам «Метрология, стандартизация и измерительная техника », «Метрология, стандартизация и сертификация» (часть 1).
Пособие содержит описание методик выполнения измерений, таблицы и графики, необходимые справочные данные, контрольные вопросы. Обязательным дополнением к Методическим указаниям к лабораторным работам является Рабочая тетрадь по лабораторному практикуму. В Рабочей тетради предусмотрены места для проведения расчетов, размещены таблицы и координатные сетки для построения теоретических и экспериментальных зависимостей, отведены места для выводов и заключений по эксперименту. Это позволит студенту более продуктивно использовать время лабораторного практикума для непосредственного проведения экспериментов и выполнения операций по обработке экспериментальных данных.
Рекомендовано к изданию Научно-методическим
Советом СарФТИ НИЯУ МИФИ
«_____»_____________2014г.
Правила выполнения лабораторных работ
Перед выполнением каждой лабораторной работы студент сдает коллоквиум: расчеты по разделу «Планирование эксперимента». При неудовлетворительном результате студент к выполнению работы не допускается.
Студенты, пропустившие лабораторные занятия и студенты, получившие неудовлетворительную оценку при сдаче коллоквиума, выполняют лабораторные работы на дополнительных занятиях.
Продолжительность лабораторных занятий—2 часа. Домашняя работа по подготовке к коллоквиуму и к защите работы, включая ее оформление—4 часа.
Работы проводятся индивидуально—фронтальным методом. Для ведения протоколов эксперимента студент должен иметь рабочую тетрадь.
После выполнения лабораторной работы преподаватель подписывает протокол эксперимента в рабочей тетради студента.
Оглавление
1.Введение………………………………..……………………………………3
2.Лабораторная работа №1. Изучение основных приборов стенда ЭЛУС_2, методик измерения параметров сигнала и поверки приборов……………………………………………………………………………12…
3.Лабораторная работа №2 «Изучение осциллографа АСК-1022»……………..18
4.Лабораторная работа №3 Методика поверки осциллографа………………… 28
5. Лабораторная работа №4 . Прямые и косвенные измерения, оценка погрешностей при прямых и косвенных измерениях………………………… 31
6. Лабораторная работа №5. Измерение емкости конденсатора прямым и совокупным методами…………………………………………………………… 38
7. Лабораторная работа №6. Исследование и построение экспериментальных зависимостей (АЧХ и ФЧХ)……………………………………………………… 44
8. Лабораторная работа №7. . Исследование переходной характеристики (ПХ) интегрирующей RC-цепи……………………………………………………………48
9. Лабораторная работа №8. Измерение параметров сложных сигналов……… 51
10. Учебно-исследовательская лабораторная работа №9 Исследование искажений прямоугольных импульсов в линиях передач………………………………………….. ............................................ 59
11. Аппроксимация экспериментальных данных методом НМК…………… 69
12 Литература……………………………………………………………………. 72
Введение. Раздел 1. Общие понятия.
Целью лабораторного практикума является усвоение студентами правил и порядка проведения поверки измерительных приборов, контроля параметров изделий; изучение различных методов измерения ( прямых, косвенных) и обработки экспериментальных данных. Все это является составной частью метрологического обеспечения любого вида деятельности (установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений). Единство измерений подразумевает, что результаты измерений выражены в узаконенных единицах, погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Измерение—последовательность сложных и разнородных действий. Можно выделить следующие важнейшие этапы любого эксперимента (ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. "Методика выполнения измерений) :
1 этап: Постановка задачи эксперимента.
2 этап: Планирование эксперимента.
3 этап: Измерительный эксперимент.
4 этап: Обработка экспериментальных данных.
На примере выполнения учебной лабораторной работы студенты знакомятся с методикой научного эксперимента. Поэтому каждая лабораторная работа включает в себя указанные этапы эксперимента.
В лабораторных работах №2 и №3 включены разделы, связанные с исследованием переходных характеристик электрических цепей, а работы №4 и №5 посвящены исследованию импульсных сигналов. Это связано со спецификой задач атомной отрасли и, ядерно-оружейного комплекса в частности, для которых НИЯУ МИФИ должен готовить специалистов.
Лабораторная работа №5 является учебно-исследовательской.
Работы проводятся фронтально: за каждым студентом закрепляется учебно-исследовательский стенд ЭЛУС-2 с набором необходимых измерительных приборов. Каждому студенту выдается индивидуальное задание.
Каждая лабораторная работа включает 3 цикла:
- постановка задачи и планирование эксперимента;
- проведение эксперимента и обработка результатов;
- сдача лабораторной работы преподавателю.
Первый цикл студент выполняет в режиме индивидуального занятия. Остальные—в рамках выполнения лабораторной работы.