Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторный практикум

Рис. 1.1. Схема поверки вольтметра

После этого следует выполнить следующие действия:

а) повернуть ручку потенциометра R2 в крайнее левое положение;

б) установить на источнике питания напряжение, заданное препо-

давателем;

в) для определения основной погрешности указатель поверяемого вольтметра последовательно (вращением ручки регулировочного пе-

ременного резистора R2) установить на поверяемые отметки шкалы

(6-8 точек диапазона измерений) сначала при плавном увеличении измеряемой величины, а затем (на те же отметки) – при плавном уменьшении измеряемой величины;

г) для всех поверяемых отметок по образцовому вольтметру оп-

ределить действительные значения измеряемой величины.

Все результаты измерений занести в таблицу; 4) для поверки миллиамперметра собрать и включить цепь

(рис. 1.2), где А1 и А2 – соответственно поверяемый и образцовый миллиамперметры; R5 и R6 – регулировочные переменные резисторы.

11

А2

АИП Б5.30

А1

Рис. 1.2. Схема поверки амперметра

После этого выполнить следующее:

а) повернуть ручки резисторов R5 и R6 в крайнее правое положение;

б) изменением напряжения источника питания последовательно установить указатель поверяемого миллиамперметра на поверяемые отметки шкалы (аналогично п.п. 3, в);

в) для всех поверяемых отметок по образцовому миллиампермет-

ру определить действительные значения измеряемой величины.

Все результаты измерений занести в таблицу.

Вариацию показаний прибора на поверяемой отметке шкалы оп-

ределяют как абсолютное значение разности действительных значе-

ний измеряемой величины при одном и том же показании прибора,

полученном при плавном подводе указателя сначала со стороны меньших, а затем со стороны больших значений.

Вариация может определяться также в процентах от нормирую-

щего значения измеряемой величины.

Результаты поверки и расчётов занести в табл. 1.1.

12

Таблица 1.1

Результаты поверки и расчётов

Абсолютную погрешность при увеличении и уменьшении пока- заний определяют по формулам:

где х – показание поверяемого прибора; х0ув – показания образцового средства измерений при увеличении показаний; х0ум – показание об- разцового средства измерений при уменьшении показаний.

где хN – нормирующее значение.

13

Относительную и приведённую погрешности определяют для всех поверяемых отметок шкалы, выбирая наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности.

Во всех случаях знак погрешности зависит от соотношения х и х0. Вариацию показаний (в процентах) определяют по формуле

2. Определение входного сопротивления приборов.

Для определения входного сопротивления приборов можно ис- пользовать набор сопротивлений R7 … R14.

При этом следует провести два эксперимента:

1)выставить напряжение на входе прибора, при котором стрелка отклоняется более чем на 2/3 шкалы, и зафиксировать это значение напряжения;

2)при неизменном напряжении источника последовательно с прибором дополнительно включить такое сопротивление, при кото- ром показание исследуемого прибора изменится на 10–30 %. Зафик- сировать это значение напряжения.

На основании расчётов определить входное сопротивление прибора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Как можно установить соответствие прибора требованиям того или ино- го класса точности?

2.Что такое вариация показаний прибора и как ее можно определить?

3.Какие обозначения наносят на шкалы приборов?

4.Как создается успокоение в магнитоэлектрических, электродинамиче- ских и электростатических приборах?

14

5.Что такое время установления показаний прибора?

6.Почему магнитоэлектрические амперметры и вольтметры без преобразо- вателя переменного тока в постоянный не могут быть использованы для изме- рений в цепях переменного тока промышленной частоты?

7.Что такое чувствительность прибора?

8.Каким образом создается противодействующий момент в логометриче- ских измерительных механизмах?

9.Что такое приведенная погрешность?

10.Как создается вращающий момент в магнитоэлектрических, электро- магнитных, электродинамических, электростатических измерительных меха- низмах?

11.Какие требования по точности предъявляют к образцовому прибору?

12.Что такое дополнительная погрешность прибора?

13.Как определяют дополнительную погрешность?

14.Что такое абсолютная, относительная и приведенная погрешности?

15.Что такое класс точности прибора?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Технические средства измерений: учеб. пособие / А.С. Гольцов и др. – 2-е изд. стер. – Старый Оскол: ТНТ, 2016. – 263 с.

2.Схиртладзе, А.Г. Метрология, стандартизация и технические измерения: учеб. / А.Г. Схиртладзе, Я.М. Радкевич. – Старый Оскол: ТНТ, 2016. – 419 с.

3.Корганова, О.Г. Аналоговые автоматические электроизмерительные приборы: учеб. пособие / О.Г. Корганова, Н.Е. Карпова. – Самара: Самар. гос.

техн. ун-т, 2013. – 40 с.

4.Информационно-измерительная техника и технологии: учебник для ву- зов / Г.Г. Раннев и др. – М.: ВШ, 2002. – 454 с.

5.Тартаковский, Д.Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: учебник для вузов / Д.Ф. Тартаковский, А.С. Ястребов. – М.: Выс-

шая школа, 2002. – 199 с.

15

Лабораторная работа № 2

ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ И СОВМЕСТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Цель работы – ознакомление с прямыми, косвенными и совме- стными измерениями и методами обработки результатов при одно- кратных измерениях.

Сменный модуль, устанавливаемый на лабораторном стенде (рис. 2.1), включает объекты испытаний: резистивные делители на- пряжения, в том числе высокоомный делитель, линейный и нелиней- ный преобразователи и вспомогательные устройства: набор образцо- вых сопротивлений, генератор случайных сигналов, сумматор, блок выборки и хранения, переключатель.

Объектами испытаний для прямых и косвенных измерений явля- ются резистивные делители напряжений, имеющие один общий рези- стор R1 и три (или два) выходных резистора R2, R3, R4.

На вход делителя подают постоянное напряжение (напряжение указывается преподавателем), а нижнее гнездо, соединённое с рези- стором, соединяют с общей землёй.

Измерение напряжения на этих резисторах производят цифровым вольтметром.

Однократные измерения проводят, когда отсутствуют случайные составляющие погрешности или когда они значительно меньше сис- тематической составляющей. При этом погрешность прямых измере- ний будет зависеть от класса точности СИ, правильного выбора пре- делов измерений и от влияния СИ на измеряемую величину.

16

Задание

Ознакомиться с лабораторным стендом и сменным модулем № 5,

включающим объекты испытаний и вспомогательные устройства,

предназначенные для выполнения лабораторной работы (см. рис. 2.1).

Состав лабораторной установки

1.Макет ИИС № 5 «Прямые, косвенные и совместные измерения».

2.Источник питания АИП 5Б 12 В.

3.Цифровой вольтметр В7-38.

Рис. 2.1. Лабораторный стенд

17

Порядок выполнения работы

1. Прямые измерения.

1.1. Измерить напряжение на выходах резистивных делителей с помощью цифрового вольтметра (схема подключения приведена на рис. 2.2 и 2.3).

Оценить погрешности результатов измерений. Занести получен- ные данные в табл. 2.1 для первого резистивного делителя и в табл. 2.2 – для второго.

Для этого на вход резистивных делителей подать напряжение Uвх = 5 В и, включая поочерёдно сопротивления R2, R3 и R4 для перво- го резистивного делителя и R2, R3 для второго, снимать показания с вольтметра В7-38.

Таблица 2.1

Результаты измерений и расчётов

Рис. 2.2. Резистивный делитель 1

18