МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «МИЭТ»

Институт: «Микроприборов и систем управления» (МПСУ) Кафедра: «Вычислительная техника» (ВТ)

Лабораторная работа №2

по дисциплине

«Метрология, стандартизация и сертификация»

Тема: «Поверка вольтметра на постоянном и переменном токе»

Цель работы: Ознакомление со инструментальными погрешностями электроизмерительных приборов и методикой определения некоторых метрологических характеристик приборов.

Продолжительность работы: 4 часа.

Аппаратура: NI PXI-1033 (6259, 5102, 5402, 4065), NI ELVIS

Выполнили студенты группы «ИВТ-34»:

Виниченко Анастасия Александровна Иванчиков Илья Игоревич Николаева Марина Алексеевна

Преподаватель: Калеев Дмитрий Вячеславович

Москва, 2021 г.

Оглавление

1. Теоретические сведения 3

1.1 Термины и определения 3

1.2 Классификация метрологических характеристик 4

1.3 Поверка вольтметров 6

2. Практическая часть 8

2.1 Поверка вольтметра на постоянном токе 8

Получим: 13

2.2 Поверка вольтметра на переменном токе 13

2.3 Определение дополнительной погрешности от изменения частоты измеряемого напряжения с использованием схемы на Рисунке 5. 16

3. Вывод 17

1. Теоретические сведения

1.1 Термины и определения

Вольтметр - измерительный прибор^*, предназначенный для прямых измерений напряжения постоянного и (или) переменного тока по методу непосредственной оценки.

Измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение физической величины находится непосредственно по показаниям средства измерения.

Метод непосредственной оценки - метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

Вольтметры относятся к группе электромеханических приборов. Электромеханический прибор включает в себя измерительную цепь, измерительный механизм и отсчетное устройство.

Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой электрической величины в другую электрическую величину, непосредственно воздействующую на измерительный механизм.

Измерительный механизм преобразует электрическую величину в угол поворота подвижной части отсчетного устройства.

Отсчетное устройство служит для визуального отсчитывания значений измеряемой величины в зависимости от угла поворота подвижной части. Отсчетное устройство электромеханического прибора состоит из шкалы и указателя.

Шкала средства измерений - часть показывающего устройства, представляющая собой ряд отметок, соответствующих последовательному ряду значений величины вместе со связанной с ними нумерацией.

Отметка шкалы - знак на шкале СИ, соответствующий некоторому значению физической величины

Числовая отметка шкалы - отметка шкалы, у которой проставлено число.

Средства измерений, находящиеся в пользовании, должны периодически подвергаться поверке. Поверка средств измерений производится для установления пригодности их к применению.

Поверка измерительных приборов предполагает оценку их метрологических характеристик.

Метрологическая характеристика средства измерений - характеристика одного из свойств средства измерений, влияющих на результат измерений и на его погрешность.

1.2 Классификация метрологических характеристик

Перечислим нормируемые метрологические характеристики:

Характеристики для определения результатов измерений (без введения поправки):

- цена деления шкалы - разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы;

- градуировочная характеристика средства измерений - зависимость между значениями на выходе и входе средства измерений, полученная в результате градуировки. Градуировочная характеристика может быть представлена в виде формулы, графика или таблицы.

Характеристики погрешностей средств измерений:

- чувствительность измерительного прибора - отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины;

- основная погрешность средства измерений - погрешность средства измерений, используемого в нормальных условиях;

- приведенная погрешность средства измерений - относительная погрешность, в которой абсолютная погрешность средства измерений отнесена к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона;

- вариация показаний измерительного прибора - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений;

- изменение показаний измерительного прибора под действием влияющей величины (дополнительная погрешность) - изменение погрешности измерительного прибора, вызванное отклонением одной из влияющих величин от нормального значения или выходом ее за пределы нормальной области значений.

Рассмотрим ненормируемые метрологические характеристики:

Диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений.

Класс точности средства измерений - обобщенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Предел допускаемой погрешности средства измерений - наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

В данной лабораторной работе исследуются следующие метрологические характеристики: основная погрешность, вариация, дополнительная погрешность.