Министерство образования и науки Российской Федерации

Марийский Государственный Технический Университет.

Кафедра ТТМ

Лабораторная работа № 9 Электроизмерительные приборы

(Методические указания к выполнению лабораторной работы )

Разработал

Доц. Ротт А.Р.

Йошкар-Ола

Задание для самостоятельного выполнения работы

1. Ознакомиться с классификацией, назначением, устройством, принципом действия и характеристиками основных типов измерительных приборов.

2. По представленным наглядным образцам и макетам уяснить принципы работы приборов и варианты их конструктивного исполнения, отра­зив в отчете их основные технические характеристики.

3. На основании самостоятельного изучения различных типов приборов составить отчет по лабораторной работе.

4. В отчете по лабораторной работе отразить:

- название лабораторной работы;

- цель проведения работы;

- порядок проведения работы;

- описание устройства, принципа действия и характеристик изучаемых приборов, их достоинств, недостатков и особенностей использования;

5. Отчет по лабораторной работе составляется один на бригаду из 5-6 человек и подписывается каждым из студентов.

6. По окончании лабораторной работы и оформлении отчета производится ее за­щита.

Общие сведения.

Автоматизация производственных процессов, автоматическое управление сложными системами, автоматические измерения и контроль невозможны без использования измерительных приборов.

Измерительнымприборомназывается элемент контрольно-измерительного устройства, предназначенный для снятия измерительной информации. Прибор обычно устанавливается в измерительной системе после датчика, воспринимающего измеряемую информацию и преобразующего ее в электрический сигнал, и промежуточного преобразователя (например, усилителя, который этот сигнал усиливает). Схема измерительной системы показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема измерительной системы.

1- Объект измерения; 2- датчик; 3- усилитель; 4- измерительный прибор.

Классификация электроизмерительных приборов

• Показывающие электроизмерительные приборынепосредственной оценки снабжены шкалой и стрелкой, что позволяет измерить аналоговый сигнал и непосредственно визуально оценить значение контролируемого параметра; В настоящей лабораторной работе изучаются именно показывающие измерительные приборы.

• Цифровые измерительные приборы автоматически осуществляют преобразование измеряемой величины в дискретную форму и выдают результат измерения в виде числа, появляющегося на отсчетном устройстве.

• Светолучевые и электронно-лучевые осциллографыпозволяют записывать (регистрировать) различные контролируемые или диагностируемые параметры, что обеспечивает высокую степень наглядности и возможность изучения процессов во времени (например, при исследовании переходных процессов).

• Магнитографы обеспечивают регистрацию результатов контроля или диагностики на магнитную ленту обычно в условиях эксплуатации сложных технических объектов с последующей обработкой результатов в лабораторных условиях (например, «черный ящик»

• Цифропечатающиеустройства устанавливаются на кодовом выходе цифровых приборов и служат для регистрации и хранения информации в документальной форме.

• Перфорирующиеустройства предназначены для автоматического нанесения информации в виде пробивок по определенному коду на каком либо носителе информации (перфокарте, перфоленте).

Метрологические характеристики приборов

1) Чувствительность– это отношение изменения выходного сигнала к изменению входного сигнала. Определяется из соотношения

S = ΔY/ΔX,

где ΔY– изменение выходного сигнала;

ΔX– изменение входного сигнала.

2) Порог чувствительности (порог реагирования)– наименьшее значение входной величины, которое способен зафиксировать прибор. Величина, обратная порогу чувствительности, называетсяразрешающей способностью.

3) Функция преобразования(статистическая характеристика)– функциональная зависимость (графическая, табличная, аналитическая) выходного сигнала прибора У от входного Х в установившемся режиме

У= f (X).

Идеальной функцией преобразования для измерительных приборов является линейная зависимость выходного сигнала У от входного Х вида

У = к Х,

где к – коэффициент преобразования.

Линейная функция преобразования, однако, встречается довольно редко. В большинстве случаев характеристики приборов нелинейны.

4) Абсолютная погрешность– разность между действительным (истинным) и замеренным значением контролируемой величины

ΔX = X_Д – X_З,

где X_Д – действительное значение измеряемой величины;

X_З– замеренное значение измеряемой величины.

5) Относительная погрешность– отношение абсолютной погрешности к действительному значению

γ = (ΔX / X_Д) 100%

6) Приведенная погрешность– отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению шкалы

γ = (ΔХ/Х_ш ) 100 %,

где Х_ш– нормирующее значение шкалы прибора, которое принимают равным

• Конечному значению шкалы, если «0» находится в начале шкалы,

• Сумме конечных значений шкалы, если «0» – в середине шкалы,

• Номинальному значению измеряемой величины, если оно задано.

7) Диапазон показаний– отношение максимального значенияX_maxизмеряемой величины к минимальному значениюX_min

D_п=X_max/X_min

8) Диапазон измерений– часть диапазона показаний, в которой установлены нормы на погрешности.

9) Класс прибора– характеристика, условно отражающая его точность. Класс прибора численно равен значению приведенной относительной погрешности прибора в процентах. Обычно на производстве применяются приборы классов0.5; 1.0; 1.5 и 2.5.