Метрология, стандартизация и сертификация. Лабораторный практикум

Лабораторная работа № 6

НОРМИРОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ

СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Цель работы – изучение способов нормирования погрешностей и других метрологических характеристик средств измерений и при- обретение навыков оценки погрешностей измерений, выполненных в конкретных условиях.

Описание лабораторной установки

В состав лабораторной установки входят следующие измеритель- ные приборы:

1)генератор синусоидального напряжения Г3-33;

2)милливольтметр В3-38;

3)вольтметр универсальный цифровой.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с инструкциями по эксплуатации используемых

вработе измерительных приборов.

2.Выполнить измерения переменного синусоидального напряже- ния с помощью милливольтметра В3-38:

1) включить генератор синусоидального напряжения Г3-33; 2) включить и подготовить к работе милливольтметр В3-38;

3) установить параметры выходного сигнала генератора Г3-33 в соответствии с табл. 6.1;

61

4) измерить с помощью электронного милливольтметр В3-38 действующее значение синусоидального напряжения.

Результаты измерений и конечное значение установленного под- диапазона измерений занести в табл. 6.1.

Таблица 6.1

3. На основе норм на метрологические характеристики милли- вольтметра В3-38 оценить погрешность измерений.

Результаты занести в табл. 6.1.

Милливольтметр В3-38 предназначен для измерения напряжения пе- ременного тока от 0,1 мВ до 300 В в диапазоне частот от 20 Гц до 5 МГц.

Показания прибора пропорциональны среднему значению, а шкала проградуирована в эффективных значениях синусоидального напряжения:

1) диапазон измеряемых напряжений от 100 мкВ до 300 В пере- крывается поддиапазонами 1, 3, 10, 30, 100, 300 В;

62

2)диапазон частот, измеряемых прибором переменных напряже- ний от 20 Гц до 5 МГц, разбит на 4 рабочие области:

а) область на 45 Гц до 1 МГц; б) область от 20 Гц до 45 Гц;

в) область свыше 1 МГц до 3 МГц; г) область свыше 3 МГц до 5 МГц;

3)нормальная температура окружающего воздуха +20…+5 °С;

4)рабочая температура окружающего воздуха +10…+35 °С;

5)предел допускаемой основной погрешности прибора, выра- женный в процентах, от конечного значения установленного поддиа- пазона измерения +2,5 % на поддиапазонах измерения от 1 до 300 мВ

и+4 % на поддиапазонах измерения от 1 до 300 В;

6)предел допускаемой погрешности прибора в рабочих областях, выраженный в процентах от верхнего предела установленного под- диапазона, не должен превышать значений, указанных в табл. 6.2;

7) предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, в пределах интервала температур рабочих условий не превышает ос- новной погрешности на каждые 10 К изменения температур;

63

8) входное сопротивление на частоте 55 Гц:

не менее 5 МОм на поддиапазонах 1–300 мВ; не менее 4 МОм на поддиапазонах 1–300 В;

9) входная емкость не превышает:

30 пФ на поддиапазонах 1–300 мВ;

15 пФ на поддиапазонах 1–300 В.

4. Выполнить измерения переменного синусоидального напряже- ния с помощью универсального цифрового вольтметра В7-38.

1)включить и подготовить к работе универсальный цифровой вольтметр В7-38;

2)установить параметры выходного сигнала генератора Г3-33 в соответствии с табл. 6.3;

3)измерить с помощью универсального цифрового вольтметра В7-38 установленное переменное напряжение.

Результаты измерений занести в табл. 6.3.

Занести также в табл. 6.3 конечное значение поддиапазона изме- рений.

Таблица 6.3

64

5. На основе норм метрологических характеристик вольтметра В7-38 оценить погрешности измерений.

Результаты занести в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Вольтметр универсальный цифровой В7-38 предназначен для из- мерения основных электрических величин: напряжения постоянного и переменного тока, сопротивления и силы тока. Для вольтметра ха- рактерно:

1)нормальная температура окружающей среды +20…+5 °С;

2)рабочий диапазон температур окружающей среды -10…+40 °С;

3)диапазон измерения напряжения переменного тока от 10 мкВ до 300 В;

4)пределы допускаемой основной погрешности измерения пере- менного напряжения;

5)предел допускаемой дополнительной погрешности измерения при изменении температуры окружающего воздуха от нормальных до

65

предельных значений в рабочем диапазоне температур не превышает предела допускаемой основной погрешности на каждые 10 К;

6) входное активное сопротивление прибора при измерении на- пряжения переменного тока 1+0,05 МОм.

6. Используя нормы метрологических характеристик вольтметров В3-38 и В7-38, оценить погрешность измерения обоими приборами

Содержание отчета

Отчет о выполненной работе должен содержать следующие све- дения:

1.Цель работы.

2.Используемое оборудование и приборы.

3.Результаты измерений в виде таблиц.

4.Необходимые сведения о применяемых приборах и используе- мых режимах их работы.

5.Расчеты погрешностей выполненных измерений.

6.Расчеты погрешностей для заданного варианта.

66

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Каковы назначение и основные характеристики используемых в работе измерительных приборов?

2.С какой целью осуществляется нормирование метрологических характе- ристик средств измерений?

3.Каковы способы нормирования погрешностей средств измерений?

4.В чем различие основной и дополнительных погрешностей средств из- мерений?

5.В чем различие методических и инструментальных погрешностей?

6.Как выбрать поддиапазон измерений для многопредельного прибора?

7.Что такое нормальные условия эксплуатации прибора?

8.Что такое рабочие условия эксплуатации прибора?

67

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Шишкин И.Ф. Теоретическая метрология: учебник для вузов. – М.: Изд-во стандартов, 1991.

2.http://www.etu.ru/issuings/boogo.htm

3.Новицкий П.В., Зограф П.В. Оценка погрешностей результатов изме- рений. – Л.: Энергоатомиздат, 1991.

4.Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышлен- ности. – М.: Изд-во стандартов, 1991.

5.Метрология, стандартизация и сертификация: лаборат. практикум / О.Г. Корганова, Е.И. Татаренко. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2017. – 76 с.

68

69