Laba1

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Метрология»

Тема: Исследование основных метрологических характеристик электромеханических измерительных приборов

Студент гр. 4209		Строганов К.А.
Преподаватель		Рзиева М.А..

Санкт-Петербург

2016

Цель работы.

Ознакомление с методикой поверки аналоговых электромеханических приборов и определение их основных метрологических характеристик.

Основные теоретические положения.

Поверкой называют определение погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению. Погрешности определяют по результатам конечного числа экспериментов при сравнении показаний поверяемого прибора и образцового средства измерений. При этом отношение пределов допускаемых абсолютных основных погрешностей образцовых средств измерений и поверяемых приборов для каждой поверяемой отметки шкалы должно быть не более 1:5 (в ряде случаев допускается 1:3).

Поверка вольтметров и амперметров методом сличения. В основе поверки методом сличения лежит одновременное измерение одной и той же величины поверяемым прибором и образцовым средством измерений и сравнение результатов измерений. Перед началом поверки необходимо: а) установить поверяемый прибор в нормальное для него положение в соответствии с условным обозначением на шкале прибора, б) корректором установить указатель прибора на начальную отметку шкалы. Для поверки вольтметра собрать поверочную схему (рис. 1.1), где V и Vо – поверяемый и образцовый вольтметры; R2 и R3 – регулировочные переменные резисторы; R1 –- 8 - токоограничивающий резистор. Для поверки амперметра собрать поверочную схему (рис. 1.2), гдеА, Ао – поверяемый и образцовый амперметры; R5 и R6 – регулировочные переменные резисторы; R4 – токоограничивающий резистор. В качестве источников питания следует использовать регулируемый источник постоянного тока и низкочастотный генератор переменного тока. Поверка проводится для 5…10 точек шкалы прибора, равномерно распределенных по диапазону измерений.

При определении основной погрешности указатель поверяемого прибора последовательно устанавливают на поверяемые отметки Xшкалы сначала при плавном увеличении измеряемой величины, а затем – на те же отметки при плавном уменьшении измеряемой величины. Для всех поверяемых отметок по образцовому средству измерений определяют действительные значения xо ув и xо ум измеряемой величины. Абсолютную погрешность при увеличении и уменьшении показания определяют по формулам: xув= х – хо ув; хум= х– хо ум, где х– показание поверяемого прибора; хoув – показание образцового средства измерений при увеличении показаний; хo ум– показание образцового средства измерений при уменьшении показаний. Относительная погрешность (в процентах):  = 100х/х, приведенная погрешность (в процентах) = 100х/хN, где хN – нормирующее значение поверяемого прибора на выбранном диапазоне измерений. Относительную и приведенную погрешности определяют для всех поверяемых отметок шкалы, выбирая наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности. При этом знак погрешности во всех случаях учитывается и зависит от соотношения х и хо. Вариацию показаний прибора на поверяемой отметке шкалы определяют как абсолютное значение разности действительных значений измеряемой величины при одном и том же показании прибора, полученном при плавном подходе указателя сначала со стороны меньших, а затем со стороны больших значений. Вариация может определяться также в процентах от нормирующего значения хN H = 100хоув – хоум/ хN.

Протокол измерений

Показания поверяе- мого прибора, х	Показания образцового средства измерения		Погрешность
	При увеличен ии хо ув	при уменьшен ии хо ум	абсолютная			относител ьная , %		приведѐн ная , %		вариация при Н, %
			при увеличен ии хув	при уменьшен ии хум
1	0,99	0,97	0,01	0,03	1		-0,1		2
2	1,97	1,97	0,03	0,03	1,5		-0,3		0
3	2,96	2,96	0,04	0,04	1,3		-0,4		0
4	4,03	3,98	-0,03	0,02	-0,75		0,3		5
5	4,98	5,01	0,02	-0,01	0,4		-0,2		3
6	6,11	6,07	-0,11	-0,07	-1,83		1,1		4
7	7,02	6,97	-0,02	0,03	-0,28		0,2		5
8	8,12	8,07	-0,12	-0,07	-1,5		1,2		5
9	9,05	9,13	-0,05	-0,13	-0,55		0,5		8
10	10	10,05	0	-0,05	0		0		5

Таблица 1

f, Гц	2	6	12	50	9 000	13 000	15 000	17 000	20 000
U, B	3,8	4,2	4,8	5	4,8	4,6	4,4	4,2	4
K(f)	0,76	0,84	0,96	1	0,96	0,92	0,88	0,84	0,8

f, Гц	25 000	27 000	30 000
U, B	3,8	3,6	3,4
K(f)	0,76	0,72	0,68

Таблица 2

Сертификация применяемых средств измерений
Наименование Средств измерений	Диапазоны измерений	Характеристики точности, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135	0-20В	0,001U	-	Rвх10 МОм
Универсальный Электро-механический Прибор YX-360TR	0-10В	5%	1 Гц -30 кГц
Генератор низкочастотный SFG-2120	1 Гц -30 кГц		1 Гц -20 гГц	50 Ом

Таблица 3

Обработка результатов

1) Абсолютную погрешность при увеличении и уменьшении показания определяют по формулам: x_ув= х – х_{о ув}; х_ум= х– х_{о ум.}

x_ув= х – х_о=1-0,99= 0,01

х_ум= х– х_{о ум.}= 1-0,97=0,03

2) Относительная погрешность определяется по формуле:  = 100х/х.

 = 100х/х=100*(0,01)/1= 1

3) приведенная погрешность определяется по формуле: = 100х/хN

Нормирующее значение для технических средств измерения принимается равным диапазону измерения.

х_N=10

= 100х/х_N=100*(0,01)/10= 0,1%

4) Вариация может определяться в процентах от нормирующего значения х_N

H = 100х_оув – х_оум/ х_N.

H = 100х_оув – х_оум/ х_N=1000,99 – 0,97/ 10=2%

5) Определить k(f)=U(f)/ U(f=50Гц)

k(f)=U(f)/ U(f=50Гц)=3,8/5=0,76

6)построить АЧХ вольтметра и определить нижнюю и верхнюю границы частотного диапазона.

Рис. 1.3