САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
О Т Ч Е Т
о лабораторной работе №9
«Градуировка и метрологические испытания макета тензометрического весоизмерительного преобразователя»
Работу выполнили студенты группы :
"29" марта 2021 г.
Работу приняла:
_______________
Санкт-Петербург
2021 г
Цель работы:
Ознакомление с метрологическими процедурами определения статической характеристики преобразования макета весов и методами статистической обработки результатов измерений веса предметов.
Объекты исследования: Макет весов.
Рисунок 1. Схема исследуемой установки
Исходные данные и результаты измерений:
Канал №3 количество измерений n = 4
Оценка коэффициента
преобразования
=
0,007888
СКО=0,000053
Вероятность Р = 0,95, вероятность Q = 0,95
Таблица 1. Результаты измерений и расчётов
Сила P H |
Вых. напр.
прямой ход мкВ |
Вых. напр.
обратный ход мкВ |
Ном. напр.
мкВ |
мкВ |
мкВ |
СКО вых. напр.
мкВ |
мкВ |
0 |
0,00008 |
0,00016 |
0 |
0,00008 |
0,00016 |
0,000132 |
0,000841 |
4,826 |
0,03807 |
0,03827 |
0,03807 |
0 |
0,0002 |
0,000107 |
0,000681 |
9,81 |
0,07731 |
0,07746 |
0,07738 |
-0,00007 |
0,00008 |
0,000081 |
0,000516 |
14,63 |
0,11537 |
0,11548 |
0,11540 |
-0,00003 |
0,00008 |
0,000062 |
0,000395 |
19,77 |
0,15589 |
0,15621 |
0,15594 |
-0,00005 |
0,00027 |
0,000233 |
0,001484 |
24,6 |
0,19393 |
0,19420 |
0,19404 |
-0,00011 |
0,00016 |
0,00014 |
0,000892 |
,
Пример расчетов для третьей строки:
Рисунок 2. График линейной зависимости напряжения в диагонали моста от нагружающей силы
Случайная
составляющая абсолютной погрешности
коэффициента преобразования:
Границы
интервала для случайной составляющей
абсолютной погрешности коэффициента
преобразования: (
+
)=(
)
Систематическая
составляющая абсолютной погрешности
коэффициента преобразования:
Границы
интервала для систематической составляющей
абсолютной погрешности коэффициента
преобразования: (
+
)=
=(
)
Общая абсолютная погрешность коэффициента преобразования:
Границы
интервала для общей абсолютной погрешности
коэффициента преобразования: (
)=(
;
)
Аддитивная
погрешность:
Коэффициент
d двухчленной формулы:
Коэффициент c двухчленной формулы:
Рисунок 3. График линейной зависимости преобразования с представлением границ разброса экспериментальных данных
Рисунок 4. Графическое представление аддитивной и мультипликативной погрешностей преобразования
Выводы
В данной работе посредством консольной балки и тензорезисторов был смоделирован и откалиброван макет электронных весов.
При обработке результатов
компьютером был получен график линейной
зависимости напряжения в диагонали
моста от нагружающей силы (рисунок 2).
При обработке экспериментальных данных
была получена аналогичная зависимость
(рисунок 3), которая свидетельствует о
правильности выполнения расчётов. Так
же были представлены границы разброса
– аддитивные и мультипликативные
погрешности преобразователя. Общая
абсолютная погрешность определения
коэффициента преобразования составила
∆𝐾=
;
аддитивная погрешность
=
.
Формула для предельных относительных
погрешностей преобразования силы
представляется как область, ограниченная
двумя прямыми (рисунок 4).