Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Саровский физико-технический институт
(СарФТИ НИЯУ МИФИ)
Кафедра электроники и общетехнических дисциплин
Ю. П. Щербак
Рабочая тетрадь
«Метрология, стандартизация и сертификация»
Cудент группы __________________________
________________________________________
Лабораторный практикум выполнил и защитил
Преподаватель:
_______________________/____________________/
«______»____________________20____г.
2014г.
Рабочая тетрадь содержит бланки протоколов лабораторных работ, таблицы для внесения экспериментальных и расчетных данных, координатные сетки для построения теоретических и экспериментальных зависимостей; отведены места для проведения расчетов и заключений. Это позволит студенту более продуктивно использовать время лабораторного практикума для непосредственного проведения экспериментов и выполнения операций по обработке экспериментальных данных.
Рабочая тетрадь является приложением к методическим указаниям к лабораторным работам (л.1). Предназначена для студентов по направлениям подготовки: 230101,230201,210105,210105, 210201.
Рекомендована к изданию Научно-методическим
Советом СарФТИ НИЯУ МИФИ
«_____»_____________2014г
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИБОРОВ СТЕНДА ЭЛУС-2 , МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА И ПОВЕРКИ ПРИБОРОВ
Дата выполнения работы ……….
Стенд № …………
Лабораторная работа включает 2 опыта.
ОПЫТ 1: Ознакомление с порядком работы с приборами стенда.
Параметры сигнала на выходе генератор Г3-109 (задаются индивидуально каждому студенту):
U=…………В.
F=……..
Гц,
=…………В.
Планирование эксперимента.
А). Расчет ожидаемых предельно допустимых погрешностей параметров сигнала (частоты F и среднеквадратичного значения напряжения U сигнала).
1.Сигнал на выходе
генератора Г3-109. :
;
;
Для заданного
значения U
=
нормирующее значение равно: U
=
В,
.
2. Измерение напряжения с помощью вольтметра В7-35.
3. Измерение параметров сигнала с помощью осциллографа АСК-1022.
Класс точности
осциллографа
АСК-1022 выражается через
относительную
погрешность:
=
3%
(Введение, пункт 2.3 ).
Предельная погрешность измерения параметров сигнала в этом случае будет равна классу точности осциллографа.
4. Измерение частоты сигнала с помощью прибора АРРА-207.
В). Выбор образцовых средств измерения (ОСИ) при измерениях U и F.
При измерении напряжения образцовым прибором следует считать ……………..
При измерении частоты образцовым прибором следует считать ………………….
Погрешности ОСИ заносим в таблицу 1.
Проведение эксперимента .
Рис.1
1.Подключаем приборы в соответствии со схемой рис. 1;
2. Проводим эксперимент в соответствии с методическими указаниями (л.1) .
Обработка результатов измерений .
1. Реальные погрешности установки напряжения Ux на выходе генератора Г3-109 равны:
;
2. Реальные погрешности измерения этого напряжения осциллографом АСК-1022:
;
Здесь:
-
установленное напряжение на выходе
генератора Г3-109,
-показание
вольтметра В7-35,
-среднеквадратическое
значение напряжения, измеренное
осциллографом.
Сравниваем реальные
погрешности
с рассчитанными предельно допустимыми
погрешностями приборов: вольтметра
генератора и осциллографа (измерение
напряжения).
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Реальная погрешность установки сигнала на выходе генератора Г3-109 равна:
Здесь
- показание АРРА-207.
4. Реальная
погрешность измерения частоты
осциллографом равна:
=
Сравниваем полученные значения реальных погрешностей измерения частоты с предельно допустимыми погрешностями генератора Г3-109 и осциллографа.…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Результаты обработки заносим в таблицу 1.
Таблица 1
|
Г3-109 |
В7-35(1) |
АРРА-207(1) |
АСК-1022 |
В7-35(2) |
АРРА-207(2) |
U, В |
|
|
……….. |
|
|
……….. |
F, Гц |
|
………… |
|
|
……….. |
|
|
|
|
………… |
|
|
……….. |
|
|
…………. |
|
|
……….. |
|
,
%
,
%
Выводы: ………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
ОПЫТ 2: Поверка вольтметра генератора Г3- 109.
Подготовка и проведение эксперимента.
Планирование эксперимента:
Рассчитайте предельные относительные погрешности приборов (В7-35 вольтметра Г3-109) во всех поверяемых точках.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
.
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
3.Вывод: ……………………………………………………………………………..
…Поверка правомерна …. неправомерна…………..
………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Рис. 2
Порядок проведения эксперимента:
1. Подключаем приборы в соответствии со схемой рис. 2;
2. Проводим эксперимент в соответствии с методическими указаниями (Л.1);
Обработка результатов эксперимента:
1.Абсолютную погрешность установки напряжения на выходе генератора в каждом опыте равна:
………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………
2. Реальная приведенная погрешность вольтметра генератора Г3-109 в каждом опыте равна:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………
3. Результаты эксперимента и расчета заносим в таблицу 2.
Таблица 2.
1 |
Данные |
|
||||||||||
2 |
Uх , В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
|
3 |
Uд , слева, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Uд , справа, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Uд , В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
δVг , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
δ Vо , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
ΔUх , В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, %
ВЫВОДЫ:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Работа выполнена и защищена.
Преподаватель ………………..( )
«_____»___________ 20…..г.
Лабораторная работа №2 «Изучение осциллографа аск-1022»
Планирование эксперимента:
Изучите расположение органов управления осциллографом. Ознакомьтесь со структурной схемой осциллографа.
Подготовьте осциллограф к работе.
Опыт 1: Измерение напряжения сигнала.
Задано
В,
1000Гц.
Подключите приборы в соответствии со схемой рис. 1;
Рис.1
1.2. Проведите
эксперимент в соответствии с методическими
указаниями (Л.1):
……………….В.
1.3. Рассчитайте
среднеквадратичное значение сигнала
…………
1.3 Результат измерения занесите в таблицу 1.
Опыт 2.
Измерьте заданные параметры сигнала:
период Т= ……………мс и частоту
……………………………..
2.1 Проведите эксперимент в соответствии с методическими указаниями (Л.1).
Т=…………………………..мс
2.2 По измеренному значению периода Т
определите частоту периодического
сигнала
=………………..Гц.
2.3 Результат измерения занесите в таблицу 1.
Опыт 3.
Измерение разности фаз.
Параметры электрической цепочки: R= Ом, С= нФ
Рис.2.
Рассчитайте по формуле
-arctg(2
fRC)=
………………………………….. сдвиг фазы на
выходе исследуемой цепочки.
3.2 Подключаем приборы в соответствии со схемой рис. 2;
3.3 Проведите эксперимент в соответствии с методическими указаниями (Л.1).
3.4 Определите
период сигнала
…………………..,
временную задержку сигнала
………………………..
Рассчитайте
фазовый сдвиг:
.
Результат занесите в таблицу 1.
Опыт 4. (Схема Рис.2)
Измерение времени
нарастания
переходной характеристики
электрической
цепи.
Время нарастания переходной RC-цепи определяется по формуле:
t
=2.2RC=
………………………. Результат расчета
занесите в таблицу 1.
Проведите эксперимент в соответствии с методическими указаниями (Л.1).
Определите временной интервал
……………………….Рассчитайте время нарастания переходной характеристики:
………………………Результат занесите в таблицу 1.
Опыт 5.
Измерение
длительности импульса
,
длительности фронта
импульса.
Задано:
……………мкс,
75
нс
5.1 Подключите приборы в соответствии со схемой рис. 3;
5.2 Проведите эксперимент в соответствии с методическими указаниями (Л.1).
5.3 Определите временной интервал, соответствующий уровню импульса 0.5 : ………………………
5.4 Определите длительность импульса …………………….мкс.
5.5 Определите
длительность фронта импульса
………………нс.
Результаты занесите в таблицу 1.
|
U, В |
F, Гц |
T, мс |
|
Tн, мс |
|
tфр, нс |
Заданные значения |
|
|
|
|
|
|
|
Измеренные значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
град
,
мкс
,
%
Рассчитайте абсолютные и относительные погрешности измерения
ВЫВОДЫ:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Работа выполнена и защищена.
Преподаватель ………………..( )
«_____»___________ 20…..г.