Порядок выполнения работы Упражнение 1
1. Ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации измерителя индуктивностей и емкостей высокочастотного Е7-5А.
2. Установите зонды измерителя уровня в мерную мензурку, как показано на рис. 1а.
3. Установите переключатель МНОЖИТЕЛЬ К в положение С.
4. Установите на нуль шкалы всех отсчетных конденсаторов и переключатель CI в положение 0.
5. Настройтесь ручкой НАЧАЛЬНАЯ УСТАНОВКА на нулевые биения по оптическому индикатору (при разомкнутых клеммах Cx).
6. Подключите измеритель емкости с помощью соединительных проводов к зажимам 4 и 4 преобразователя и произведите вторичную настройку на нулевые биения, пользуясь переключателем CI и ручкой CII или ручкой CIII при измерении малых емкостей. Измеряемая емкость в пФ определяется по формуле (7):
Cx = CI + CII + CIII (7)
При измерении емкостей до 1000 пФ не обязательно добиваться неподвижности светового сектора при нулевых биениях. Достаточная точность настройки получается при медленных миганиях сектора.
7. При измерении нельзя подносить руку или какой-нибудь предмет к соединительным проводникам и клеммам прибора. При точных измерениях не рекомендуется пользоваться соединительными проводами, которые создают дополнительную емкость. Так, например, два соединительных провода диаметром 0,5 мм, длиной около 10 см вносят дополнительную погрешность около 0,5%.
8. Зарегистрируйте показания измерителя емкости (Спр). Затем, заполняя мензурку водой (воду следует подливать порциями 10 гр.), измерьте зависимость Спр(h), где h- уровень жидкости в мензурке.
Результаты занесите в таблицу:
h, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сп, пФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Постройте график зависимости Спр(h), используя метод медианных центров (см. лабораторную работу № 4).
7. Воспользовавшись описанием измерителя Е7-5А, оцените допустимую инструментальную погрешность измерений Сп.
8. Из графика зависимости Спр(h) определите коэффициент чувствительности K=dС/dh.
Упражнение 2
1. Измерьте штангенциркулем диаметр измерительного зонда на участке покрытом изоляцией и участке, где слой изоляции снят (см. рис.). Определите толщину слоя изолятора q.
2. Воспользовавшись формулой и результатами измерений Cп при наибольшем значении уровня воды h, рассчитайте диэлектрическую про- ницаемость материала изолятора.
3. Оцените предельную погрешность измерения m, для наименее благоприятного случая.
(8)
где С и q - инструментальные погрешности измерения Сп и q.
4. Оцените наиболее вероятную погрешность измерения
(9)
Контрольные вопросы
1. Перечислите известные вам типы уровнемеров и кратко поясните принцип их действия.
2. Поясните различия в конструкции уровнемеров для электропроводной и неэлектропроводной жидкостей. Какая конструкция подходит для измерения уровня жидкого азота?
3. Из каких составляющих складывается погрешность измерения уровня жидкости в используемом в лабораторной работе методе.
4. Перечислите известные вам методы измерения электрической емкости, поясните сущность каждого из них.
5. Объясните экспериментально полученную зависимость Сп(h).
6. Из каких составляющих складывается погрешность измерения , и какая из них дает наибольший вклад в суммарную погрешность? Как можно увеличить точность измерения .
7. Как оценивается погрешность при косвенных измерениях? Поясните различие между “наиболее вероятной” и “максимальной” погрешностями.
Что такое измерительная установка?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения / Ф.В. Кушнир. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 320 с.
Иванова Г.М. Теплотехнические измерения и приборы / Г.М. Иванова, Н.Д. Кузнецов, В.С. Чистяков. М.: Энергоатомиздат, 2005. 232 с.
Сергеев А.Г. Метрология: учеб. пособие / А.Г. Сергеев. М.: Логос, 2005. 272 с.
Дворяшин Б.В. Основы метрологии и радиоизмерения / Б.В. Дворяшин. М.: Радио и связь, 1993. 319 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 21
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 29
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 39