- •Министерство образования и науки украины
- •Донецкий национальный технический университет
- •Л.А. Васильев
- •Основы метрологии
- •Электроизмерительная техника
- •Донецк - 2004
- •Введение
- •Содержание
- •Раздел 1 основы метрологии…………………………..…..5
- •Раздел 2 средства измерений……………………………..28
- •Раздел 3 технологии измерений…………………………71
- •Раздел 1 основы метрологии
- •Основные понятия
- •Виды измерений
- •Методы измерений
- •Средства измерительной техники
- •Обеспечение единства измерений
- •Понятие погрешности измерения
- •Составляющие погрешности измерений
- •Уменьшение погрешности измерений
- •Классы точности
- •Показатели точности измерений
- •Представление результатов измерений
- •Вычисление значения измеряемой величины
- •Процедура оценивания погрешности
- •Оценивание погрешности при однократных измерениях
- •Понятие неопределенности измерения
- •Процедура вычисления неопределенности
- •Измерительный эксперимент
- •Обработка результатов однофакторного эксперимента.
- •Установление математической модели
- •Для установления математической модели используют пк (в приложении Microsoft Excel, в пакетах Mathkad, Matlab и др.).
- •Оценка погрешностей однофакторного эксперимента
- •Раздел 2 средства измерений
- •Измерительные трансформаторы тока
- •Унифицированные преобразователи
- •Физические основы работы
- •◙ Неподвижную часть; ◙ подвижную часть. Для выполнения измерений необходимо создать: ◙ вращающий момент; ◙ противодействующий момент.
- •Магнитоэлектрические приборы
- •Магнитоэлектрические приборы с преобразователями
- •Термоэлектрические приборы
- •Выпрямительные приборы
- •Электронные приборы
- •Электромагнитные приборы
- •Электродинамические приборы
- •Погрешность схемы включения ваттметра:
- •Ферродинамические приборы
- •Электростатические приборы
- •Индукционные приборы
- •Измерительные мосты – электрические схемы, составленные из сопротивлений (плеч моста), источника питания и измерительного прибора.
- •Уравновешенные мосты постоянного тока
- •Ток в измерительной диагонали моста:
- •Измерительные мосты переменного тока
- •Структурная схема эло
- •Калибраторы
- •Наблюдение формы электрических сигналов
- •Измерение параметров электрических сигналов
- •Измерение напряжений
- •Измерение токов и сопротивлений
- •Измерение временных интервалов и скорости изменения напряжения
- •Измерение частоты
- •При более сложной фигуре – по точкам касания:
- •Измерение фазового сдвига
- •Измерение коротких импульсов
Калибраторы
Калибратор амплитуды
(генератор напряжения прямоугольной формы).
Калибратор длительности
(генератор синусоидального напряжения).
Лекция 10 ЭЛО (ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕРЕНИЙ)
Наблюдение формы электрических сигналов
Основное назначение ЭЛО – наблюдение формы электрических сигналов.
Исследуемый сигнал подать на открытый вход Y, генератор развертки должен быть включен
[открытый вход Y ( ) – для исследования сигналов любой формы,
закрытый вход (~) – для исследования переменной составляющей сигнала].
Синхронизировать развертку в режиме внутренней синхронизации.
[– установить режим синхронизации «внутренняя»;
– вывести регулятор «уровень» до нуля;
– «стабильность» вывести до погашения экрана;
– ввести «уровень» до получения неподвижного устойчивого изображения].
Установить такую частоту развертки, чтобы на экране наблюдалось 2 или 3 периода исследуемого сигнала.
Для проведения измерений предварительно выполнить калибровку усилителя Y с помощью калибратора амплитуды
[– переключатель К0 перевести в положение «Калибровка»
– при необходимости установить потенциометром «Чувствительность» необходимое отклонение (в делениях шкалы) между штриховыми линиями, созданными амплитудами напряжения калибратора].
Измерение параметров электрических сигналов
ЭЛО непосредственно измеряют U, f, φ и Δt (все другие величины предварительно необходимо преобразовать в напряжение).
Измерение напряжений
Синусоидальное напряжение
Р азвертку отключить:
Um = (y/2) К0 .
Несинусоидальное напряжение
П ри включенной развертке:
ui = yi К0 .
При наличии постоянной составляющей
С начала подать сигнал на открытый вход Y, затем на закрытый.
U0 = y0 К0 .
Переменная составляющая измеряется при закрытом входе.
Точность измерения напряжения 3 .
Измерение токов и сопротивлений
Ток измеряется с помощью образцового шунта:
Im = Um0 / R0
(R0 << Zн)
Для нахождения Zн измерить Um0 и Umн :
Zн = R0 Umн / Um0 .
Измерение временных интервалов и скорости изменения напряжения
Временной интервал:
при линейной развертке:
t = x Kp ;
с помощью калибратора длительности:
t = n Тк .
С корость изменения напряжения:
Измерение частоты
при линейной развертке
при синусоидальной развертке
на вход Y – напряжение измеряемой частоты fy,
на вход X – напряжение известной частоты f0, развертку отключить.
Изменять f0 до получения неподвижного эллипса:
fy = f0 .
При более сложной фигуре – по точкам касания:
при круговой развертке:
е сли fизм f0:
р азвертка напряжением известной частоты f0, напряжение измеряемой частоты fизм – на вход Z:
fизм = n f0 ,
n – число штрихов;
если fизм < f0:
развертка напряжением измеряемой частоты fизм, напряжение известной частоты f0 – на вход Z:
fизм = f0 / n .