Исследование основных метрологических характеристик электромеханических измерительных приборов (лаба 1) / М.Л1

_{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.7501		Исаков А.О.
Преподаватель		Орлова Н.В.

Санкт-Петербург

2019

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).

Схема лабораторной работы.

где V и V₀ – поверяемый и образцовый вольтметры.

Спецификация.

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135	200 мВ - 200 В	0,005 Uизм +1 ед. мл.разр 0,01 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,02 Uизм +1 ед. мл.разр. 0,05 Uизм +1 ед. мл.разр.	40 Гц…1 кГц 1 … 0 кГц 10…20 кГц 20…40 кГц	Rвх 10 МОм Свх 100 пФ
Комбинированный измерительный прибор магнитоэлектрической системы	0 – 10 В	5	-	UA<0,4 RV=4кОм/В
Генератор переменного тока SFG-2120	-	-	1Гц-20МГц	Uвых=0-7В Rвых=50Ом
Генератор постоянного тока	0-15В	-	-	-

Обработка результатов.

1. Поверка вольтметра методом сличения.

Используемые формулы:

x_ув= х – х_{о ув}; х_ум= х– х_{о ум}, где х– показание поверяемого прибора; х_oув – показание образцового средства измерений при увеличении показаний; х_{o ум}– показание образцового средства измерений при уменьшении показаний.

 = 100х/х,- относительная погрешность

= 100х/х_{N –} приведенная погрешность

H = 100х_оув – х_оум/ х_N – относительная вариация показаний прибора

Показания поверяе- мого прибора, х	Показания образцового средства измерения		Погрешность
			абсолютная		относител ьная , %	приведѐн ная , %	вариация Н, %
	при увеличен ии хо ув	при уменьшен ии хо ум	при увеличен ии хув	при уменьшен ии хум
2,0	2,02	1,98	-0,02	0,02	1,00 %	0,20 %	2,00 %
4,0	4,01	4,02	-0,01	-0,02	0,50 %	0,20 %	0,25 %
6,0	5,99	6,05	0,01	-0,05	0,83 %	0,50 %	1,00 %
8,0	8,00	8,01	0	-0,01	0,13 %	0,10 %	0,13 %
10,0	10,06	10,05	-0,06	-0,05	0,60 %	0,60 %	0,10 %

Жирным выделены наибольшие по модулю значения абсолютной погрешности, используемые для расчёта абсолютной и относительной погрешностей.

Пример расчёта:

 = 100х/х=100·0,02/2=1% = 100х/х_N =100·0,02/10=0,2%

 =100·0,02/4=0,5%  =100·0,02/10=0,2%

 =100·0,05/6=0,83%  =100·0,05/10=0,5%

 =100·0,01/8=0,125% =100·0,01/10=0,125%

 =100·0,06/10=0,6% = 100·0,06/10=0,6%

H = 100х_оув – х_оум/ х_N = 1002,02 – 1,98/ 2 = 2%

H = 1004,01 – 4,02/ 4 = 0,25%

H = 1005,99 – 6,05/ 6 = 1%

H = 1008,00 – 8,01/ 8 = 0,125%

H = 10010,06 – 10,05/ 10 =0,1%

2. Определение АЧХ вольтметра на переменном токе

K(f) = U(f) / U(f = 50 Гц)

f, Гц	21	30	35	45	50
U,В	6,00	6,00	6,00	6,00	6,00
к(f)	1	1	1	1	1

f, кГц	6	7	8	9	11	13	15	17	19	20	30	40	50	70	100
U,В	5,90	5,85	5,80	5,70	5,60	5,45	5,30	5,15	5,08	4,95	4,20	3,70	3,20	2,30	1,80
к(f)	0,98	0,98	0,97	0,95	0,93	0,91	0,88	0,86	0,85	0,83	0,70	0,62	0,53	0,38	0,30

Выводы.

Ознакомились с аналоговыми электромеханическими приборами и методикой определения некоторых метрологических характеристик приборов. Определили основную погрешность и вариацию показаний поверяемого вольтметра на постоянном токе. Построили графики зависимости абсолютной погрешности прибора от его показаний при его работе на постоянном токе. Определили максимальное значение приведённой основной погрешности прибора для постоянного тока. Приведенная погрешность для исследуемого прибора соответствует его классу точности (сравнение по приведенной погрешности).