- •Спецификация средств измерений
- •Лабораторная работа 6 протокол
- •Динамический режим заданных си при ступенчатом изменении входного сигнала.
- •Графики динамической погрешности:
- •Численные значения времени установления сигнала при постоянном коэффициенте демпфирования или частоте.
- •Графики зависимости время установления сигнала при постоянном коэффициенте демпфирования или частоте
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра информационно-измерительных систем и технологий
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Метрология»
Тема: Динамический режим средств измерений
Студент гр. 8363 |
|
Нерсисян А.С. |
Преподаватель |
|
Акользин А.И. |
Санкт-Петербург
2020
Цель работы
Изучение динамического режима средств измерений.
Задание
1. Ознакомиться с лабораторной установкой. Собрать схему исследования динамического звена 2-го порядка. Получить у преподавателя задание на выполнение лабораторной работы. Записать частоту f0 собственных колебаний и коэффициент β демпфирования (степень успокоения) для заданных вариантов реализации динамического звена.
2. Исследовать динамический режим заданных средств измерений при ступенчатом изменении входного сигнала.
2.1. Определить динамическую погрешность при заданных параметрах звена 2-го порядка и выбранных амплитуде и частоте входных сигналов - прямоугольных импульсов; погрешность определить в 6…10 точках на одном полупериоде входного сигнала. Построить графики входного и выходного сигналов исследуемого средства. Построить графики динамической погрешности. По результатам исследований сделать выводы о влиянии f0 и/или β на характер изменения выходного сигнала и динамическую погрешность.
2.2. Определить время tу установления выходного сигнала для различных частот f0i собственных колебаний при заданном коэффициенте демпфирования β. Построить график зависимости tу = F(f0i) при f0 = const. При определении времени установления принять погрешность асимптотического приближения переходного процесса, равную 5 % от установившегося значения.
2.3. Определить время tу установления выходного сигнала для различных коэффициентов βi демпфирования при заданной частоте f0 собственных колебаний. Построить график зависимости tу = F(βi) при f0 = const. По результатам пунктов 2.2, 2.3 сделать выводы о влиянии f0 и β на время установления tу.
3. Исследовать динамический режим средств измерений при синусоидальном входном воздействии. Определить погрешности в динамическом режиме при указанных параметрах (f0, β) звена 2-го порядка и заданной частоте входного сигнала; погрешности определить в 8…10 точках на одном периоде сигнала. Построить графики входного и выходного сигналов, график динамической погрешности. Сделать вывод о характере изменения динамической погрешности и оценить ее максимальное (амплитудное) значение.
Спецификация средств измерений
Таблица 1
Наименование СИ |
Диапазон измерений, постоянные СИ |
Характеристики точности СИ, классы точности |
Рабочий диапазон частот |
Параметры входа (выхода) |
||
Милливольтметр GVT-417B |
300 мкВ…100 В всего 12 пределов |
Приведенная погрешность 3% |
20 Гц 200 кГц |
Rвх = 1 МОм Свх = 50 пФ |
||
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135 |
Измерение на постоянном токе |
|||||
200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1200 В |
Пределы максим. абсолют. погрешности |
__ |
Rвх³ 10 МОм
|
|||
0,001 + 1 ед.мл.разр |
||||||
Измерение на переменном токе
|
||||||
200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В |
0,005 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,01 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,02 Uизм+1 ед. мл.разр. 0,05 Uизм+1 ед. мл.разр. |
40 Гц … 1 кГц 1 … 0 кГц 10…20 кГц 20…40 кГц |
Rвх³ 10 МОм Свх< 100 пФ |
|||
Осцилогр. универс. GOS-620 |
Коэф. откл. 5 мВ/дел... 5 В/дел, всего 10 значений, Коэф. разв. 0,2 мкс/дел… 0,5 с/дел, всего 20 значений |
3%
3% |
0 … 20 мГц |
Rвх = 1 МОм |
Лабораторная работа 6 протокол
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
|
мс |
В |
|
||||||||
0.5 |
7.25 |
2.67 |
0.5 |
7.29 |
3.87 |
0.5 |
7.38 |
13.33 |
0.5 |
7.30 |
4.66 |
|||||||||
1 |
7.36 |
12.78 |
1 |
7.30 |
6.11 |
1 |
7.30 |
6.98 |
1 |
7.31 |
7.17 |
|||||||||
1.5 |
7.36 |
12.24 |
1.5 |
7.30 |
7.10 |
1.5 |
7.30 |
6.90 |
1.5 |
7.31 |
7.56 |
|||||||||
2 |
7.30 |
7.4 |
2 |
7.30 |
7.44 |
2 |
7.31 |
8.2 |
2 |
7.31 |
7.61 |
|||||||||
2.5 |
7.28 |
5.47 |
2.5 |
7.30 |
7.56 |
2.5 |
7.31 |
7.33 |
2.5 |
7.31 |
7.61 |
|||||||||
3 |
7.29 |
6.48 |
3 |
7.30 |
7.60 |
3 |
7.31 |
7.68 |
3 |
7.31 |
7.61 |
|||||||||
3.5 |
7.29 |
8.12 |
3.5 |
7.30 |
7.60 |
3.5 |
7.31 |
7.62 |
3.5 |
7.31 |
7.61 |
|||||||||
4 |
7.29 |
8.29 |
4 |
7.30 |
7.61 |
4 |
7.31 |
7.59 |
4 |
7.31 |
7.61 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
|||||||||
0.5 |
7.41 |
0.1 |
0.5 |
7.43 |
3.14 |
0.5 |
7.30 |
7.25 |
0.5 |
7.41 |
0.38 |
|||||||||
1 |
7.29 |
6.06 |
1 |
7.41 |
0.10 |
1 |
7.32 |
8.04 |
1 |
7.30 |
3.80 |
|||||||||
1.5 |
7.30 |
8.26 |
1.5 |
7.39 |
2.27 |
1.5 |
7.31 |
7.60 |
1.5 |
7.31 |
5.69 |
|||||||||
2 |
7.30 |
8.66 |
2 |
7.30 |
3.78 |
2 |
7.31 |
7.60 |
2 |
7.31 |
6.63 |
|||||||||
2.5 |
7.30 |
7.80 |
2.5 |
7.30 |
4.84 |
2.5 |
7.31 |
7.62 |
2.5 |
7.31 |
7.11 |
|||||||||
3 |
7.34 |
7.62 |
3 |
7.30 |
5.64 |
3 |
7.31 |
7.62 |
3 |
7.31 |
7.36 |
|||||||||
3.5 |
7.30 |
7.59 |
3.5 |
7.30 |
6.20 |
3.5 |
7.34 |
7.62 |
3.5 |
7.31 |
7.49 |
|||||||||
4 |
7.30 |
7.61 |
4 |
7.30 |
6.60 |
4 |
7.31 |
7.61 |
4 |
7.31 |
7.55 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
|||||||||
0.5 |
7.34 |
9.0 |
0.5 |
7.32 |
8.24 |
0.5 |
7.32 |
5.51 |
0.5 |
7.32 |
7.73 |
|||||||||
1 |
7.31 |
7.29 |
1 |
7.32 |
7.58 |
1 |
7.32 |
7.75 |
1 |
7.32 |
7.60 |
|||||||||
1.5 |
7.32 |
7.42 |
1.5 |
7.32 |
7.61 |
1.5 |
7.32 |
7.71 |
1.5 |
7.32 |
7.61 |
|||||||||
2 |
7.32 |
7.71 |
2 |
7.32 |
7.61 |
2 |
7.32 |
7.60 |
2 |
7.32 |
7.61 |
|||||||||
2.5 |
7.32 |
7.57 |
2.5 |
7.32 |
7.62 |
2.5 |
7.32 |
7.60 |
2.5 |
7.32 |
7.61 |
|||||||||
3 |
7.32 |
7.62 |
3 |
7.32 |
7.61 |
3 |
7.32 |
7.61 |
3 |
7.32 |
7.61 |
|||||||||
3.5 |
7.32 |
7.62 |
3.5 |
7.32 |
7.62 |
3.5 |
7.32 |
7.61 |
3.5 |
7.32 |
7.61 |
|||||||||
4 |
7.32 |
7.61 |
4 |
7.32 |
7.61 |
4 |
7.32 |
7.61 |
4 |
7.32 |
7.62 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
мс |
В |
|
|||||||||
0.5 |
7.31 |
7.57 |
0.5 |
7.31 |
2.90 |
0.5 |
7.32 |
7.38 |
0.5 |
7.32 |
4.63 |
|||||||||
1 |
7.32 |
7.61 |
1 |
7.31 |
5.95 |
1 |
7.32 |
7.60 |
1 |
7.32 |
6.79 |
|||||||||
1.5 |
7.32 |
7.61 |
1.5 |
7.32 |
6.98 |
1.5 |
7.32 |
7.61 |
1.5 |
7.32 |
7.40 |
|||||||||
2 |
7.32 |
7.61 |
2 |
7.32 |
7.38 |
2 |
7.32 |
7.61 |
2 |
7.32 |
7.55 |
|||||||||
2.5 |
7.32 |
7.62 |
2.5 |
7.32 |
7.52 |
2.5 |
7.32 |
7.61 |
2.5 |
7.32 |
7.59 |
|||||||||
3 |
7.32 |
7.61 |
|
3 |
7.31 |
7.58 |
3 |
7.32 |
7.61 |
|
3 |
7.32 |
7.61 |
|||||||
3.5 |
7.32 |
7.61 |
|
3.5 |
7.31 |
7.60 |
3.5 |
7.32 |
7.61 |
|
3.5 |
7.32 |
7.61 |
|||||||
4 |
7.32 |
7.61 |
|
4 |
7.31 |
7.61 |
4 |
7.32 |
7.61 |
|
4 |
7.32 |
7.61 |
Обработка результатов эксперимента