лаба1 / Лаба 1

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

Студент гр. 1282		Semen.
Преподаватель		Минаев А.В.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы: ознакомление с методикой поверки аналоговых электромеханических приборов и определение их основных метрологических характеристик.

Задачи:

1. Ознакомиться с имеющейся на рабочем месте аппаратурой и получить от преподавателя конкретное задание для выполнения лабораторной работы.

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

– вольтметра постоянного тока,

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

4. На основе анализа полученных данных сделать вывод о соответствии поверяемого прибора его классу точности.

Поверкой называют определение погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению. Погрешности определяют по результатам конечного числа экспериментов при сравнении показаний поверяемого прибора и образцового средства измерений. При этом отношение

пределов допускаемых абсолютных основных погрешностей образцовых средств измерений и поверяемых приборов для каждой поверяемой отметки шкалы должно быть не более 1:5 (в ряде случаев допускается 1:3).

Поверка вольтметров методом сличения. В основе поверки методом сличения лежит одновременное измерение одной и той же величины поверяемым прибором и образцовым средством измерений и сравнение результатов измерений.

Для поверки вольтметра собирается поверочная схема (рис. 1), где V и Vо – поверяемый и образцовый вольтметры; R2 и R3 – регулировочные переменные резисторы; R1 – токоограничивающий резистор.

Рисунок 1

П оверка проводится для 5…10 точек шкалы прибора, равномерно распределенных по диапазону измерений. При определении основной погрешности указатель поверяемого прибора последовательно устанавливают на поверяемые отметки X шкалы сначала при плавном увеличении измеряемой величины, а затем – на те же отметки при плавном уменьшении измеряемой величины. Для всех поверяемых отметок по образцовому средству измерений определяют действительные значения x_о.ув и x_о.ум измеряемой величины.

Абсолютную погрешность при увеличении и уменьшении показания определяют по формулам: ∆x_ув = х – х_о.ув; ∆х_ум = х – х_о.ум, где х – показание поверяемого прибора; х_o.ув – показание образцового средства измерений при

увеличении показаний; х_o.ум – показание образцового средства измерений при уменьшении показаний. Относительная погрешность:

,

приведенная погрешность:

,

где х_N – нормирующее значение поверяемого прибора на выбранном диапазоне

измерений.

Вариацию показаний прибора на поверяемой отметке шкалы определяют как абсолютное значение разности действительных значений измеряемой величины при одном и том же показании прибора, полученном при плавном подходе указателя сначала со стороны меньших, а затем со стороны больших значений. Вариация может определяться также в процентах от нормирующего значения х_N.

Протокол измерений

Показания поверяемого прибора U, В	Показания образцового средства измерения
	При увеличении Uо.ув, В	При уменьшении Uо.ум, В
2	2,22	2,14
4	4,22	4,21
6	6,23	6,19
8	8,13	8,08
10	10,04	10,05

Обработка результатов эксперимента

Рассчитаем абсолютные (∆U_ув = U – U_о.ув; ∆U_ум = U – U_о.ум) погрешности при увеличении и уменьшении показаний.

2 В: ∆U_ув = 2 В – 2,22 В = -0,22 В; ∆U_ум = 2 В – 2,14 В = -0,14 В

4 В: ∆U_ув = 4 В – 4,22 В = -0,22 В; ∆U_ум = 4 В – 4,21 В = -0,21 В

6 В: ∆U_ув = 6 В – 6,23 В = -0,23 В; ∆U_ум = 6 В – 6,19В = -0,19 В

8 В: ∆U_ув = 8 В – 8,13 В = -0,13 В; ∆U_ум = 8 В – 8,08 В = -0,08 В

10 В: ∆U_ув = 10 В – 10,04 В = -0,04 В; ∆U_ум = 10 В – 10,05 В = -0,05 В

Рассчитаем относительные и приведенные погрешности (за ∆U возьмем наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности).

2 В: ;

4 В: ;

6 В: ;

8 В: ;

10 В: ;

Определим вариацию показаний прибора

2 В:

4 В:

6 В:

8 В:

10 В:

Таблица результатов

Показания поверяемого прибора U, В	Показания образцового средства измерения		Погрешность
			Абсолютная		Относительная δ, %	Приведенная γ, %	Вариация H, %
	при увеличении Uо.ув, В	при уменьшении Uо.ум, В	при увеличении ∆Uув, В	при уменьшении ∆Uум, В
2	2,04	1,96	-0,22	-0,14	-11	-2,2	0,8
4	4,05	3,96	-0,22	-0,21	-5,5	-2,2	0,1
6	6,08	6,05	-0,23	-0,19	-3,8	-2,3	0,4
8	8,07	7,99	-0,13	-0,08	-1,625	-1,3	0,5
10	10,13	10,03	-0,04	-0,05	-0,5	-0,5	0,1

Зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний поверяемого прибора.

Вывод: в результате поверки установлено, что точность поверяемого прибора соответствует заявленной: класс точности, указанный как 2,5, означает, что предел приведенной погрешности прибора равен 2,5%, а экспериментально полученные при поверке значения приведенных погрешностей не превышали указанного предела (максимальное по модулю значение при 10 В: |-1,3%| < 2,5%).

Так как на установке дано конкретное обозначение класса точности (без кружка и без «/», а именно 2,5) , то по принятым условным обозначениям при определении пределов допускаемой основной погрешности происходит по приведенной.