УТС 5 семестр / 1Лаба (с данными)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Метрология»

Тема: Исследование основных метрологических характеристик электромеханических измерительных приборов

Студенты гр. 8391		Орещенко Н.В.
		Перевертайло Д.А.
		Петрухина М.С.
Преподаватель		Варшавский И.Е.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы.

Ознакомление с методикой поверки аналоговых электромеханических приборов и определение их основных метрологических характеристик.

Задание.

1. Ознакомиться с имеющейся аппаратурой и получить задание для выполнения лабораторной работы.

2. Определить основную погрешность комбинированного измерительного прибора в следующих режимах работы:

   • вольтметра постоянного тока,

   • вольтметра переменного тока,

   • миллиамперметра постоянного тока.

3. Для каждого из проверяемых режимов построить на одном графике зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний проверяемого прибора.

4. Определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) вольтметра переменного тока. Построить график АЧХ, определить рабочую полосу частот вольтметра.

5. На основе анализа полученных данных сделать вывод о соответствии проверяемого прибора его классу точности.

Экспериментальные результаты.

Класс точности: 2.5

Показания Поверяемого СИ, В : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Показания образцового СИ при увеличении напряжения, В:

1 2 3 4 5 6 7 8.1 9.1 10.1

Показания образцового СИ при уменьшении напряжения, В:

1.05 2.05 3.01 4.04 5.01 6.01 7.05 8.01 9.04 10.02

АЧХ

Частота, Гц

35 45 50 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000

Амплитуда, В

8.4000 8.3900 8.3600 8.3700 8.3900 8.3500 8.3900 8.3800 8.3600 8.3500 8.1800 7.8600 7.5500 7.3900

Обработка результатов эксперимента.

Рис. 1. Поверочная схема эксперимента

1. Поверка вольтметров методом сличения

R₁ – токоограничивающий резистор

R₂, R₃ – регулировочные переменные резисторы

V, V_о – поверяемый и образцовый вольтметры

Абсолютная погрешность.

(1)

(2)

Примеры расчета:

Относительная погрешность.

(3)

Пример расчета:

Приведенная погрешность.

(4)

Пример расчета:

Вариация показаний прибора.

(5)

Пример расчета:

Результаты эксперимента и расчетов в Таблице 1.

Таблица 1 – Поверка вольтметров методом сличения

Показания поверяемого вольтметра U, В	Показания образцового вольтметра		Погрешность
			абсолютная		относительная δ, %	приведенная γ, %	вариация H, %
	при увеличении Uо ув, В	при уменьшении Uо ум, В	при увеличении ∆Uо ув, В	при уменьшении ∆Uо ум, В
1	1	1,05	0,00	-0,05	5,00	0,50	0,50
2	2	2,05	0,00	-0,05	2,50	0,50	0,50
3	3	3,01	0,00	-0,01	0,33	0,10	0,10
4	4	4,04	0,00	-0,04	1,00	0,40	0,40
5	5	5,01	0,00	-0,01	0,20	0,10	0,10
6	6	6,01	0,00	-0,01	0,17	0,10	0,10
7	7	7,05	0,00	-0,05	0,71	0,50	0,50
8	8,1	8,01	-0,10	-0,01	1,25	0,99	0,89
9	9,1	9,04	-0,10	-0,04	1,11	0,99	0,59
10	10,1	10,02	-0,10	-0,02	1,00	0,99	0,79

График зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний поверяемого прибора приведен в Приложении.

2. Определение амплитудно-частотной характеристики АЧХ вольтметра переменного тока

(6)

Пример расчета:

Результаты эксперимента и расчетов в Таблице 2.

Таблица 2 - Определение амплитудно-частотной характеристики АЧХ вольтметра переменного тока

f, Гц	35	45	50	10000	11000	12000	13000
U, В	8,4	8,39	8,36	8,37	8,39	8,35	8,39
K(f)	1,005	1,004	1,000	1,001	1,004	0,999	1,004

Продолжение таблицы 2

f, Гц	14000	15000	16000	17000	18000	19000	20000
U, В	8,38	8,36	8,35	8,18	7,86	7,55	7,39
K(f)	1,002	1,000	0,999	0,978	0,940	0,903	0,884

Рис. 2. Зависимость относительной и приведенной погрешности от показаний прибора.

Рис. 3. АЧХ вольтметра переменного тока.

Вывод.

В данной лабораторной работе мы изучили методику поверки аналоговых электромеханических приборов и определили их основные метрологические характеристики. Отметим, что максимальное значение приведенной погрешности не превышает значения класса точности прибора, равного 2,5. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что поверяемый вольтметр соответствует своему классу точности.