6 лабораторная работа Динамический режим средств измерений / ЛР6 Метрология

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Метрология»

Тема: Динамический режим средств измерений

Студент гр. 4404		Комарницкий М. С.
Преподаватель		Кузьмина А. Д.

Санкт-Петербург

2026

Обработка результатов

1. Расчет динамической погрешности при ступенчатом входном воздействии, при β = 0,3 и f=800 Гц.

Таблица 1- Динамический режим измерений при прямоугольном воздействии

t, мс	0.2	0.4	0.6	0.85	1.10	1.36	1.6
Uвых, В	-1.91	-1.91	-1.91	-1.92	-1.92	-1.92	-1.92
Uвх, В	1.85	-2.01	-3.53	-1.84	-1.38	-1.93	-2.19
ΔU, B	3.76	-0.1	-1.62	0.08	0.54	-0.01	-0.27

Пример расчета при t=0,2 мс:

U_вых= -1.91 В, U_вх= 1.85 В ; ΔU= U_вх-U_вых= 1.85 – (-1.91) = 3.76 В

1. При заданном коэффициенте демпфирования β найдем значения времени t для различных частот f_0.

Таблица 2- Зависимость времени установления от частоты.

B/f кГц	0.4	0.8	1.2	1.6
0.3	1.42	0.88	0.7	0.6
0.7	0.7	0.44	0.42	0.41
1	0.93	0.62	0.52	0.44
2	1.78	1.02	0.81	0.64

2. При заданных частотах найдем значения t для различных коэффициентов демпфирования.

Таблица 3- Изменение времени установления от коэффициента демпфирования

f кГц/ Ui, В	1	2	3	4	5	6	7
0.4	1.96	-2.03	-3.54	-1.8	-1.38	-1.88	-2.19
0.8	1.14	-2.11	-3.45	-1.71	-1.41	-1.85	-2.19
1.2	0.76	-2.17	-3.47	-1.61	-1.44	-1.93	-2.17
1.6	0.03	-2.56	-3.18	-1.59	-1.41	-1.93	-2.18

3. Определим зависимость динамической погрешности от изменения частоты

Динамическая погрешность: ∆U = U_ВЫХ -U_ВХ

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы было исследовано влияние коэффициента демпфирования β и частоты входного сигнала на динамические характеристики средства измерения.

В первой части работы была рассчитана динамическая погрешность при ступенчатом воздействии при коэффициенте демпфирования β = 0,3 и частоте f = 800 Гц. По экспериментальным данным было определено отклонение выходного напряжения от входного. Например, при t = 0,2 мс входное напряжение составило Uвх = 1,85 В, выходное Uвых = –1,91 В, в результате чего динамическая погрешность составила ΔU = 3,76 В. В дальнейшем значения погрешности уменьшались и колебались около нуля, например –0,1 В, 0,08 В, –0,01 В, что свидетельствует о постепенном установлении режима работы системы.

Также была исследована зависимость времени установления tуст от частоты сигнала при различных коэффициентах демпфирования. Из таблицы видно, что при увеличении частоты от 0,4 кГц до 1,6 кГц время установления уменьшается. Например, при β = 0,3 оно снижается с 1,42 мс до 0,6 мс, а при β = 1 — с 0,93 мс до 0,44 мс. Это подтверждает теоретическое положение о том, что при увеличении собственной частоты системы переходный процесс протекает быстрее.

Также было проанализировано влияние коэффициента демпфирования на динамические характеристики системы. При малых значениях β система имеет более выраженный колебательный характер, тогда как при увеличении коэффициента демпфирования время установления уменьшается и переходный процесс становится более устойчивым.

Таким образом, экспериментальные результаты показали, что увеличение частоты входного сигнала приводит к уменьшению времени установления, а изменение коэффициента демпфирования существенно влияет на характер переходного процесса и величину динамической погрешности измерений.