Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология и измерительная техника на базе измерительных преобразователей «Корунд». Практикум
.pdf
Таблица 4.3.1
Разность давлений Р (Х),
мм вод. ст.
-25
-20
...0…
20
25
Выходной сигнал
«Корунд - ДД»
I (Y), мА
Выходной сигнал
«Корунд – ДД»
I (Y), мА
Выходной сигнал
«Корунд – ДД»
I (Y), мА
Выходной сигнал
«Корунд – ДД»
I (Y), мА
Результаты измерений
А теперь залейте объём воды V = 20 мл мерным сосудом
d = 20 мм в цилиндрический мерный стакан, который
соединён с «-» камерой «Корунд - ДД» (на стенде справа).
Подождите не менее 20 секунд и снимите показания с
миллиамперметра. Затем снимите значения выходного
сигнала при разности уровней (давлении) 20 и 25 мм.
Повторите опыт ещё раз.
Результаты измерений занесите в ту же таблицу.
Задание 2.
Получить массив данных выходного сигнала I в одной
точке диапазона измерений.
Выполнение опыта.
Проведите 40 измерений значения выходного тока I
преобразователя «Корунд – ДД» в одной точке диапазона
измерений (по заданию преподавателя), приближаясь к ней
со стороны больших и меньших значений Р.
Запишите значения выходного сигнала I.
81
Задание 3.
Обработка результатов измерений.
Выполнение опыта.
Определите метрологические характеристики измерительного преобразователя разности давлений «Корунд –
ДД».
Сделайте вывод о метрологической пригодности поверяемого измерительного преобразователя «Корунд – ДД».
4.4. Блок извлечения корня БИКОР – 01
Задание 1.
Определить статическую характеристику блока извлечения корня БИКОР - 01.
Выполнение опыта.
Схема включения блока извлечения корня приведена на
рис. 2.5.2 б, см. четвёртый лабораторный стенд на рис. 3.4.
Подключите ко входу блока извлечения корня (входной
разъём 5 на передней панели блока) измеритель – калибратор
«Корунд – ИК» (разъём ХР1), а к его выходу (две верхние
клеммы 6 над блоком извлечения корня) – миллиамперметр.
На рис. 4.4.1 представлена схема лабораторной установки.
С помощью тумблера 1 подайте напряжение на блок
БИКОР – 01.
Установите с помощью «Корунда – ИК» входной ток
0 мА (единица измерения тока названа в честь французского
физика XVIII – XIX веков A. Ampere) и измерьте выходной
ток блока извлечения корня. Затем снимите значения
выходного сигнала при входном, равном 4 мА, и т.д. После
этого запишите значения выходного тока в тех же точках,
двигаясь в обратную сторону.
82
Ток на входе IВХ (X), мА
0 4 8 12 16 20
Вых. сигнал БИКОР – 01
I (Y), мА
Вых. сигнал БИКОР – 01
I (Y), мА
Вых. сигнал БИКОР – 01
I (Y), мА
Вых. сигнал БИКОР – 01
I (Y), мА
ИКД
I
1
2
3
А
Рис. 4.4.1. Схема лабораторной установки для изучения
преобразователя БИКОР - 01:
1 – измеритель-калибратор «Корунд–ИК»; 2 – БИКОР-01;
3 - миллиамперметр
Повторите опыт ещё раз.
Результаты измерений занесите в табл. 4.4.1.
Таблица 4.4.1
Результаты измерений
Задание 2.
Получить массив данных выходного сигнала I в одной
точке диапазона измерений.
Выполнение опыта.
Проведите 40 измерений значения выходного тока I блока
извлечения корня в одной точке диапазона входных значений
(по заданию преподавателя), приближаясь к ней со стороны
больших и меньших значений входного тока IВХ.
Запишите значения выходного сигнала I.
83
ИКД
I
1
2
А
Задание 3.
Обработка результатов измерений.
Выполнение опыта.
Определите метрологические характеристики блока
извлечения корня БИКОР - 01.
Сделайте вывод о метрологической пригодности
поверяемого блока извлечения корня БИКОР - 01.
4.5. Блок индикации БИКОР – 02
Задание 1.
Определить статическую характеристику блока индикации БИКОР - 02.
Выполнение опыта.
На рис. 2.6.2 приведена схема включения блока
индикации, см. первый лабораторный стенд на рис. 3.1.
Подключите ко входу блока индикации (входной разъём
10 на передней панели блока) измеритель–калибратор
«Корунд – ИК» (разъём ХР1).
На рис. 4.5.1 представлена схема лабораторной установки.
Рис. 4.5.1. Схема лабораторной установки для изучения
преобразователя БИКОР - 02:
1 – измеритель-калибратор «Корунд – ИК»; 2– БИКОР-02
С помощью тумблера 1 подайте напряжение на блок
БИКОР – 02.
84
Установите с помощью «Корунда – ИК» выходной ток 0
Ток на входе IВХ (X), мА
4 8 12 16 20
Показания БИКОР – 02
Р (Y), %
Показания БИКОР – 02
Р (Y), %
Показания БИКОР – 02
Р (Y), %
Показания БИКОР – 02
Р (Y), %
мА и снимите показания блока индикации. Затем за-пишите
значение выходного сигнала при входном, равном 4 мА, и
т.д. После этого снимите показания блока индикации в тех же
точках, двигаясь в обратную сторону. Повторите опыт ещё
раз.
Результаты измерений занесите в табл. 4.5.1.
Таблица 4.5.1
Результаты измерений
Задание 2.
Получить массив данных выходного сигнала I в одной
точке диапазона измерений.
Выполнение опыта.
Проведите 40 измерений значения выходного сигнала
Р (Y) (% - от лат. pro centum – на сотню) блока индикации в
одной точке диапазона измерений (по заданию
преподавателя), приближаясь к ней со стороны больших и
меньших значений входного тока IВХ.
Запишите значения выходного сигнала Р.
Задание 3.
Обработка результатов измерений.
Выполнение опыта.
Определите метрологические характеристики блока
индикации БИКОР – 02.
85
БПД-
-2К-24
V
V
V
Сделайте вывод о метрологической пригодности поверяемого блока индикации БИКОР – 02.
4.6. Блок питания БПД-2К-24
Задание.
Определить зависимость выходного напряжения блока
питания датчиков БИКОР-2К-24 от напряжения его питания.
Выполнение опыта.
Схема включения блока питания БПД-2К-24 приведена
на рис. 2.7.1, см. второй лабораторный стенд на рис. 3.2.
Подключите ко входу блока питания (нижние клеммы 8
на лабораторном стенде) лабораторный трансформатор и
вольтметр, а к двум его выходам (две верхние пары клемм
9) – вольтметры.
На рис. 4.6.1 представлена схема лабораторной уста-
новки.
ЛАТР
1
220 В
2
Рис. 4.6.1. Схема лабораторной установки для изучения
блока питания БПД-2К-24:
ЛАТР – лабораторный трансформатор; V – вольтметр;
1, 2 – первый и второй каналы блока питания
Установите с помощью лабораторного трансформа-тора
напряжение питания, равное 180 В, и снимите значение
напряжения на выходе блока питания. Затем запишите
значение выходного напряжения при входном, равном 190 В,
86
и т.д. Единица измерения напряжения названа в честь
Напряжение питания на
входе UВХ (X), В
180 190 200 210 220 .. 250
Напряжение на выходе 1
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 2
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 1
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 2
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 1
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 2
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 1
БПД–2К-24 U (Y), В
Напряжение на выходе 2
БПД–2К-24 U (Y), В
итальянского физика и физиолога XVIII – XIX веков,
создателя первого химического источника тока A. Volta.
После этого снимите величину выходного напряжения блока
питания в тех же точках, двигаясь в обратную сторону.
Результаты измерений занесите в табл. 4.6.1.
Таблица 4.6.1
Результаты измерений
Повторите опыт ещё раз.
Постройте на миллиметровой бумаге зависимость
выходного напряжения каждого из двух каналов блока БПД2К-24 от изменения напряжения его питания.
По формуле (4.6.1) вычислите максимальное относи-
тельное отклонение стабилизированного напряжения
каждого из каналов
87
u
U
U
max
)()(
)(
...
)()(
1
1
1
1
1
1
XKY
d
Yd
a
d
Yd
a
d
Yd
a
n
n
n
n
n
n
,
1...
)(
1
1
1
papapa
K
pW
n
n
n
n
u
=
, (4.6.1)
где U
– наибольшее отклонение выходного напряжения,
max
В; U – номинальное выходное напряжение, равное 24 В.
Сравните эту величину с паспортным значением.
4.7. Определение динамической погрешности измерения
«Корунда – Т»
Практически все средства измерения имеют в своём
составе инерционные элементы, а именно: подвижные
механические узлы, электрические и пневматические
ёмкости, индуктивности, элементы, обладающие тепловой
инерцией, и т.п. Наличие инерционных элементов определяет
инерционность всего средства измерения.
Динамическая (от греч. – относящийся к силе,
силовой) характеристика средства измерения – это
зависимость выходного сигнала от входного в динамическом
режиме работы.
Динамическую характеристику средства измерения
принято описывать дифференциальным (от лат. differentia –
разность, различие) уравнением, передаточной или
комплексной частотными функциями.
В подавляющем большинстве случаев динамическая
характеристика средств измерения в линейной части
статической характеристики, а для измерительных устройств
с линейной статической характеристикой во всём диапазоне
измерения может быть описана дифференциальным
уравнением вида
(4.7.1)
или соответствующей передаточной функцией
88
(4.7.2)
либо
Y(p)=W(p) X(p), (4.7.3)
где Y( ) и X( ) - выходной и входной сигналы средства
измерения как функция времени; n – число, определяющее
порядок производной; а
, … а
1
– коэффициенты,
n
характеризующие параметры объекта, физические и
химические свойства вещества, а также различные
кинетические константы; Y(p) и X(p) – изображения
выходной и входной величин по Лапласу (Laplace P. S. –
французский астроном, математик и физик ХVIII - XIX
веков).
Дифференциальное уравнение (4.7.1) описывает поведение
средства измерения в переходных режимах при любом законе
изменения входного сигнала X( ).
Передаточную функцию можно рассматривать как
коэффициент преобразования средства измерения в
динамическом режиме.
Передаточная функция, как и дифференциальное
уравнение, является исчерпывающей характеристикой
инерционных свойств средств измерения.
Для определения инерционных свойств средств измерения
по переходным характеристикам обычно используют
заимствованное из теории автоматического регулирования
понятие динамического звена. Переходные характеристики и
передаточные функции типовых звеньев известны, что
позволяет по форме переходной характеристики средства
измерения отождествить его с каким-либо типовым
динамическим звеном, а следовательно, определить форму
передаточной функции испытываемого прибора.
На рис. 4.7.1 показаны наиболее типичные для средств
измерения формы переходных характеристик, т.е. кривые
переходных процессов или кривые разгона.
Кривая а показывает изменение входного сигнала скачком
от значения Х
до Х2 на величину ХА.
1
89
Переходный процесс (кривая б) соответствует
безынерционному (усилительному) звену. Такой процесс
характерен для электронных средств измерения.
Переходный процесс (кривая в) соответствует
инерционному (апериодическому) звену первого порядка. Он
характерен для большого числа измерительных устройств.
Эта кривая представляет собой экспоненту (от лат. exponens -
показывающий), а величину Т (под-касательную) называют
постоянной времени. Она определяет время, за которое
выходной сигнал достиг бы нового установившегося
значения, если бы изменялся с постоянной скоростью, равной
скорости в момент скачкообразного изменения входного
сигнала. Обычно значение постоянной времени определяют
как интервал времени, за который выходной сигнал
изменяется на 0,632 от своего приращения YА.
Переходный процесс (кривая г) характерен для случая,
когда дифференциальное уравнение, описывающее средства
измерения, имеет порядок более, чем второй. В этих случаях
принято рассматривать измерительное устройство как
совокупность нескольких соединённых последовательно
типовых звеньев. В нашем случае – это соединение звена
чистого запаздывания со временем запаздывания
и
з
инерционного звена с постоянной времени Т.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]