МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ДОНЕЦЬКИЙ Національний ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Методичні вказівки
ДО ЛАБОРАТОРНИХ І РОЗРАХУНКОВИХ РОБІТ ПО ДИСЦИПЛІНАХ
«Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання»,
«Метрологічне забезпечення приладів і систем»
Розглянуто
на засіданні кафедри
електронної техніки
Протокол №6
від 26.01.2011
Затверджено
на засіданні навчально-видавничої ради ДонНТУ
Протокол №____
від____________
Донецьк 2011
УДК 621.3.075
Методичні вказівки до лабораторних і розрахункових робіт по дисциплінах «Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання», «Метрологічне забезпечення приладів і систем» /Сост.: Д.М.Кузнецов, В.Д. Коренєв, В.Ю.Кабашнюк. - Донецьк: ДонНТУ, 2011 - 32с.
Містять основні положення теорії, які використовуються при виконанні робіт; опис лабораторних стендів; порядок виконання лабораторних робіт; вимоги до змісту й оформлення звітів; питання і завдання для контролю знань студентів. Призначені для надання допомоги студентам при підготовці до лабораторних робот і підготовці до модульних контролів.
Укладачі: Д.М. Кузнецов, доц.
В.Д. Коренєв, доц.
В.Ю.Кабашнюк
Рецензент:
ЗМІСТ
Загальні положення і рекомендації………………………………………. |
4 |
Лабораторна робота №1 Повірка омметрів методом порівняння з еталонними мірами………………………………………. |
5 |
Лабораторна робота №2 Передача розміру одиниці електричного опору……………………………………………….. |
8 |
Лабораторна робота №3 Повірка аналогових електровимірювальних приладів…………………………………………… |
11 |
Лабораторна робота №4 Дослідження вибіркових RC-ланцюгів………... |
14 |
Лабораторна робота №5 Дослідження електронного частотоміру………. |
16 |
Розрахункова робота. Метрологічна атестація електронного термометра…………………………………………………………………… |
19 |
Контрольні задачі…………………………………………………………… |
24 |
Рекомендована література………………………………………………….. |
30 |
Додатки………………………………………………………………………. |
31 |
Загальні положення і рекомендації
Методичні вказівки призначені для студентів спеціальностей ТЗІ та НАП і є керівництвом до лабораторних робіт по дисциплінах "Стандартизація, сертифікація і технічні вимірювання " та "Метрологічне забезпечення приладів і систем".
Метою цього курсу є закріплення лекційного матеріалу і придбання практичних навичок і вмінь виконання метрологічної атестації і повірки засобів вимірювальної техніки, досліджень елементів радіоелектронних систем.
Підготовка до лабораторної роботи повинна виконаються по лекційному матеріалу і додатковій літературі. По кожній виконаній роботі складається звіт. На титульному листі вказується дисципліна, тема лабораторної роботи й автор звіту. Звіт повинний містити мету роботи, варіант індивідуального завдання, схему лабораторного макету, результати досліджень, аналіз отриманих результатів і висновок по роботі.
При розрахунках усі числові значення фізичних величин (ФВ) і їхні позначення повинні приводитися відповідно до вимог міжнародної системи одиниць – ЗВ.
При підстановці у формули числових значень вхідних у них величин і виконанні проміжних обчислень найменування одиниць не вказується. У кінцевому результаті вказівка одиниці ФВ обов'язкова.
У кратних і дольних одиницях рекомендується виражати тільки кінцевий результат. Для зниження імовірності помилок у процесі обчислень усі величини в розрахункові формули доцільно підставляти в одиницях ЗВ, заміняючи приставки ступенями числа 10. Наприклад: у кінцевому результаті доцільно записати U=5мв, а в проміжних обчисленнях варто записувати 5·10-3 В.
Похибка результату виміру ФВ дає представлення про те, які цифри в числовому значенні результату є сумнівними. Тому нема рації виражати похибку великим числом цифр: а)досить, округляючи похибку, обмежитися двома значущими цифрами, якщо перша значуща цифра 1чи 2, і однієї – якщо 3,4,5,...9; б)при остаточному записі результату його варто округлити до того ж десяткового розряду, яким закінчується округлене значення абсолютної похибки; в)округлення виконується лише в остаточній відповіді, а всі попередні обчислення варто виконувати з одним – двома зайвими розрядами.
Лабораторна робота №1
ПОВІРКА ОММЕТРІВ
МЕТОДОМ ПОРІВНЯННЯ З ЕТАЛОННИМИ МІРАМИ
Мета роботи: ознайомлення з методами повірки омметрів; визначення відхилень показань омметрів шляхом їх порівняння зі значеннями, що зберігаються еталонними мірами електричного опору.
ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ
До основи класифікації методів повірки встановлено наступні ознаки, відповідно до яких засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) можуть бути повірені:
1) без використовування компаратора (приладу порівняння), тобто безпосереднім звіренням повірювального ЗВТ з еталоном того ж виду;
2) звіренням повірювального ЗВТ з еталоном того ж виду за допомогою компаратора;
3) прямим вимірюванням повірювальним ЗВТ величини, відтворної еталонною мірою;
4) прямим вимірюванням еталоном величини, яка відтворена мірою, що піддається повірці;
5) непрямим вимірюванням величини, яка відтворна мірою або вимірюється приладом, що піддається перевірці; шляхом незалежної (автономної) перевірки.
Лабораторна установка складається з приладу, що повіряється, і еталонних мір електричного опору (ЕМЕО) постійного струму. У якості приладу, що повіряється, служить канал для вимірювання опору постійного струму вольтметра В7-38 (В7-20). Як ЕМЕО використовується магазин опорів. Через дію обурюючих чинників різного характеру прилад безпосередньої оцінки показує значення вимірюваної електричної величини А з деякою похибкою А.
У роботі використовується схема, яку наведено на рис.1. ЕМЕО підключаються на вхід повірювального приладу В7-38. Як ЕМЕО застосовується магазин опорів.
Рис.1. Схема для повірки каналу вимірювання електричного опору
постійного струму приладу В7-38
Величина найбільшого припустимого відносного відхилення показань приладу є узагальненою метрологічною характеристикою приладу і обмежує точність його показань знизу. У випадку, якщо узагальнена метрологічна характеристика відноситься до типу приладу, а не до конкретного екземпляру, вона називається класом точності. Клас точності може бути позначено у вигляді дробового числа.
Наприклад, для приладу класу точності 0,2/0,1 припустиме відносне відхилення показань приладу (у відсотках) нормується двочленною формулою:
, (1)
де а – чисельник дробі, що позначає клас точності (а = 0,2);
с – знаменник дробі, що позначає клас точності (с = 0,1);
Rk – межа вимірювань, Ом;
RВ – показання приладу, Ом.
Якщо межа вимірювань R = 100 Ом, показання приладу R = 50 Ом, то припустиме відносне відхилення показань приладу дорівнює
= 0,2 + 0,1(100/50)= 0,4 %.