13 Анализ результатов измерений. Лабораторная работа №3

Сравним между собой полученные механическую и тяговые характеристики на предмет выявления величины полезной работы, совершаемой при перемещении якоря. Величина полезной работы, совершаемой при перемещении якоря, равна:

что соответствует заштрихованному участку графика. Таким образом, при увеличении напряжения управления контактором, увеличивается полезная работа, совершаемая при перемещении якоря.

Теперь сравним между собой измеренные тяговые характеристики и тяговые характеристики, полученные с помощью усреднения измеренных значений. Измеренные и усредненные тяговые характеристики представлены на рисунках 12 – 14.

Рисунок 12 – Тяговые характеристики контактора КМ-2 при U_y = U_n

Рисунок 13 – Тяговые характеристики контактора КМ-2 при U_y = 0,9U_n

Рисунок 14 – Тяговые характеристики контактора КМ-2 при U_y = 0,8U_n

Как можно видеть из рисунков 12 – 14, измеренные тяговые характеристики практически совпадают с усредненными, за исключением точки δ = 1,0 мм. Это связано с тем, что усредненная тяговая характеристика является квадратичной гиперболой, значение которой при малых δ существенно растет. Измеренная же тяговая характеристика в этих точках тоже растет, но скорость возрастания существенно ниже, чем у усредненной.

14 Обработка результатов измерений. Лабораторная работа №4

Для удобства обработки сведем результаты измерений в таблицу 7.

Таблица 7 – Результаты измерений

Uy, В	Un	0,9Un	0,8Un	0,7Un	0,6Un
t1сраб, с	3,17∙10-2	3,28∙10-2	3,84∙10-2	5,46∙10-2	7,81∙10-2
t2сраб, с	3,04∙10-2	3,41∙10-2	4,13∙10-2	5,38∙10-2	7,76∙10-2
t3сраб, с	2,62∙10-2	3,54∙10-2	3,77∙10-2	5,51∙10-2	7,72∙10-2
t4сраб, с	2,99∙10-2	3,23∙10-2	4,05∙10-2	5,04∙10-2	7,66∙10-2
t5сраб, с	2,77∙10-2	3,27∙10-2	3,91∙10-2	5,11∙10-2	8,22∙10-2
t6сраб, с	2,69∙10-2	3,12∙10-2	3,94∙10-2	5,24∙10-2	7,87∙10-2

Сначала определим число верных значащих цифр. Определим предельную абсолютную погрешность секундомера:

где Т – значение измеряемого времени, с;

С = 2∙10^-4 с – величина, зависящая от верхнего предела измерения.

Рассчитаем предельную абсолютную погрешность секундомера согласно формуле (17):

Занесем получившиеся значения в таблицу 8.

По определению, значащей называется любая десятичная цифра, отличная от нуля, и нуль, если он:

а) лежит между двумя значащими десятичными цифрами;

б) служит для обозначения отсутствующего десятичного разряда.

Также, по определению, n первых значащих цифр (считая слева направо) в десятичном изображении приближенного числа называются верными, если предельная абсолютная погрешность этого числа строго меньше ½ единицы разряда, выраженного n-й значащей цифрой.

Таким образом, для первого измерения:

следовательно, в первом измерении значащими будут первые 3 цифры результата. аналогично, определим количество значащих цифр в остальных измерениях. Получившиеся результаты занесем в таблицу 8 (число значащих цифр подчеркнуто).

Среднее значение времени срабатывания и его предельная абсолютная погрешность определяются следующим образом:

Рассчитаем среднее время срабатывания и его предельную абсолютную погрешность согласно формулам (18). В качестве примера расчета приведем первое измерение:

Проведем аналогичные расчеты для остальных измерений. Получившиеся результаты занесем в таблицу 8.

Таблица 8 – Результаты расчетов

Uy, В	Un	0,9Un	0,8Un	0,7Un	0,6Un = Umin
t1сраб, с	(3,17±0,02)∙10-2	(3,28±0,02)∙10-2	(3,84±0,02)∙10-2	(5,46±0,02)∙10-2	(7,81±0,02)∙10-2
t2сраб, с	(3,04±0,02)∙10-2	(3,41±0,02)∙10-2	(4,13±0,02)∙10-2	(5,38±0,02)∙10-2	(7,76±0,02)∙10-2
t3сраб, с	(2,62±0,02)∙10-2	(3,54±0,02)∙10-2	(3,77±0,02)∙10-2	(5,51±0,02)∙10-2	(7,72±0,02)∙10-2
t4сраб, с	(2,99±0,02)∙10-2	(3,23±0,02)∙10-2	(4,05±0,02)∙10-2	(5,04±0,02)∙10-2	(7,66±0,02)∙10-2
t5сраб, с	(2,77±0,02)∙10-2	(3,27±0,02)∙10-2	(3,91±0,02)∙10-2	(5,11±0,02)∙10-2	(8,22±0,02)∙10-2
t6сраб, с	(2,69±0,02)∙10-2	(3,12±0,02)∙10-2	(3,94±0,02)∙10-2	(5,24±0,02)∙10-2	(7,87±0,02)∙10-2
, с	2,89∙10-2	3,31∙10-2	3,94∙10-2	5,29∙10-2	7,84∙10-2
, с	0,28∙10-2	0,23∙10-2	0,18∙10-2	0,25∙10-2	0,38∙10-2

Для обеспечения достоверности при построении графика примем цену деления оси абсцисс (величина напряжения управления U_y) равную цене деления измерительного прибора, с помощью которого производилось измерение длины зазора ц.д. U_y = 4,4 В. По определению цены деления:

,

следовательно, достаточно взять для обеспечения полученной достоверности. Временная характеристика, построенная по данным таблицы 8, представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 – Временная характеристика контактора КМ-2