8

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Кафедра теоретичної електротехніки та електричних вимірювань

ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ ТА

ЕЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНА ТЕХНІКА

М е т о д и ч н і в к а з і в к и

Лабораторна робота №1

Вимірювання основних електричних величин

Вінниця, ВНТУ 2011

Мета роботи:

1. Навчитися застосовувати аналогові електромеханічні засоби для вимірювання основних електричних величин: струму, напруги, потужності.

2. Навчитися застосовувати методики нормування похибок засобів вимірювання.

3. Навчитися оцінювати похибки результатів вимірювання основних електричних величин.

1. Короткі теоретичні відомості

Електромеханічниминазивають аналогові вимірювальні прилади, в яких вхідна електрична величина перетворюється в лінійне або кутове переміщення рухомої частини вимірювального механізму. Вони прості, надійні, зручні в експлуатації, недорогі і в зв’язку з цими якостями знайшли широке застосування.

Ціна поділкишкали – це відношення значення максимальної межі вимірювання приладудо кількості поділок шкали.

У випадку, коли нульова відмітка по середині шкали

Для вимірювання потужності як правило застосовуютьсяелектродинамічні(феродинамічні)ватметри, що мають декілька діапазонів вимірювання, які характеризуються максимальним значенням напругиU_maxта струму І_max.

Ватметр має дві обмотки – струмову 1, яка вмикається в коло послідовно, танапругому 2, яка вмикається паралельно до навантаження.

Для того щоб визначити покази ватметра необхідно знати ціну поділки для вибраного діапазону вимірювання. Розглянемо приклад.

Межа вимірювання напруги:U_max=150 В;

Межа вимірювання струму: І_max=5 А;

Кількість поділок N= 150.

Ціна поділки:

Вт/п.

Тоді виміряне значення потужності:

Вт.

Шляхи визначення дійсного значення

1. За допомогою зразкового приладу

Зразковимназивається засіб вимірювання, клас точності якого в 3-5 разів вищий ніж у досліджуваного засобу

2. За допомогою багаторазових вимірювань з наступним усередненням

Проводимо ряд вимірювань , тоді середнє значенняприймається за дійсне.

Нормування похибок засобів вимірювання у вигляді числа

Нормованоюназивається похибка, яка не перевищує гарантоване значення для даного типу засобів вимірювання.

Границі допустимих абсолютної, відносної і зведеної похибок засобів вимірювань можуть виражатись одним числом

,

де а - додатне число, незалежне від вимірюваної величини; q, p - абстрактні додатні числа, вибрані з ряду

[1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0;6.0] • 10N,

де nможе набувати значень 1; 0; -1; -2; ... .

Нормування похибок пов'язано з процесом повірки засобів вимірювальної техніки.

Повірка полягає в оцінюванні похибок засобів вимірювальної техніки і встановленні їх придатності до застосування.

Результатом повірки є клас точності приладу.

Клас точності– це границі нормованого значення похибки (максимальна похибка) вимірювальної техніки.

Розглянемо прикладнормування похибки засобу вимірювання.

Проведено повірку вольтметра в таких оцифрованих відмітках шкали 0; 10; 20; 30; 40; 50 В, і отримано такі покази зразкового приладу 0; 9,9; 20,2; 29,7; 40,3; 49,6 В. Оцінити класи точності приладу на основі нормованих значень абсолютної, відносної та зведеної похибок. Максимальна межа вимірювання приладуU_max=50 В.

1. Оцінимо абсолютні похибки, прийнявши показизразкового приладу за дійсні значення.

За клас точності приймаємо максимальну похибку:

2. Оцінимо відносні похибки

Максимальна похибка:

За клас точності приймаємо максимальну похибку з нормованого ряду: .

3. Оцінимо максимальну зведену похибку

За клас точності приймаємо максимальну похибку з нормованого ряду: .