лабораторные работы / преобразователи электрических и неэлектрических величин лаба 2

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕ-ЗАОЧНЫЙ

КАФЕДРА ”УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ”

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2

По дисциплине: «МЕТРОЛОГИЯ».

ТЕМА: «Преобразователи электрических и неэлектрических величин».

ВЫПОЛНИЛ:

ПРИНЯЛ:

2010

Цель работы: ознакомиться с методикой расчета простейшего преобразователя (резистивный делитель напряжения) и определения коэффициента преобразования; приобретение практических навыков работы с современными измерителями тока, напряжения, сопротивления.

Приборы и оборудование: источник постоянного тока В5-50, вольтметр универсальный, В7-26, вольтметр универсальный В7-27, набор реостатов типа РСП.

Основные понятия

По функциональному назначению средства измерений делят на группы: меры, измерительные преобразователи, измеритель­ные приборы, а также измерительные информационные системы и измерительные комплексы. Преобразователем называется устройство, преобразующее по определенному закону входную величину Х и выходную У. В зависимости от рода измеряемой величины и выходе измерительные преобразователи делят на преобразователи электрических и неэлектрических величин.

Электрические преобразователи характеризуются: 1) входной величиной, 2) выходной величиной, 3) уравнением преобразования, 4) диапазон входной и выходной величин, 5) чувствительностью, 6) погрешностью.

Чувствительность определяются по закону:

Разность значения действительной и номинальной функции преобразования при одном и том же значении входной величины определяет абсолютную погрешность преобразователя по выходу:

Относительная погрешность преобразователя по выходу:

Резистивный делитель напряжения.

R₁

U

U_н

R₂

Рис. 1

Масштабное преобразование напряжения (x=U; y=U_n)

_{При Rn >> R2}

Методика эксперимента

Рассмотрим простейший масштабный преобразователь - резистивный делитель напряжения (рис.1). Схема состо­ит из источника постоянного тока , в качестве реостата используется одна из набора реостатов типа КСП. Для измерения напряжения и сопротивления применяются универсальные волы-метры В7-26, В7-27А. Для расчета коэффициента преобра­зования используем обозначения сопротивление R₁ и R₂. В ка­чества нагрузки делителя выступает вольтметр с внутренним со­противлением R_н.

Порядок выполнения работ

1. Соберем схему и ползунок установим примерно на 1/3 хода.

2. Вольтметром В7-27А измерим сопротивление плеч реостата и данные занесём в таблицу.

3. На источнике питания Б5-50 установим напряжение и включим источник питания и с помощью вольтметра определим напряжение на входе преобразователя.

4. Вольтметром В7-27А измерим на выходе преобразователя U_n. И результаты измерения запишем U и U_n в таблицу.

5. Задавая на источнике питания различные напряжения U₁, U₂,…U_n произведем не менее 7 измерений и запишем результаты в таблицу.

Обработка результатов измерений

1. Определим расчетным путем теоретическое значение коэффициента преобразования К₀ по данным значениям R₁ и R₂, пологая внутреннее сопротивление вольтметра В7-27А равным 10 Мом.

2. По данным таблицы найти

и определим ,

где n – количество опытов в серии измерений.

3. Найдем абсолютную и относительную погрешность измерения К,

по формулам

принимая К0 за истинное значение величины коэффициента преобразования.

4. По данным таблицы получим серию значений К и произведем статистическую обработку как для прямого измерения, приняв доверительную вероятность равно Р=0.95. Результат представим в виде

5. Построим график с угловым коэффициентом К_n наиболее близким к величине К₀.

Вывод: в ходе работы мы определили коэффициент преобразования тремя различными способами и выяснили, что все три результата примерно равны. А также приобрели практические навыки работы с современными измерительными приборами.