Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ

И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим работам

для студентов специальности

«Электромеханические системы автоматизации и электропривод»

дневной формы обучения

Утверждено

на заседании методического совета

Протокол № от 2009

Краматорск 2009

УДК 621.317.7

Основы метрологии и электрические измерения : методические указания к практическим работам для студентов специальности «Электромеханические системы автоматизации и электропривод» дневной формы обучения / сост. И. П. Кутковой. – Краматорск : ДГМА, 2009. – 32 с.

Представлены задачи из основных разделов курса: погрешности изиерений; измерение электрических величин; выбор средств для измерения электрических величин.

Составитель И. П. Кутковой, ассис.

Ответств. за выпуск А. М. Наливайко, доц.

Содержание

Введение 4

1 Практическая работа 1. Обработка результатов

одноразовых измерений 5

2 Практическая работа 2. Обработка результатов прямых

измерений с многоразовыми наблюдениями 8

3 Практическая работа 3. Обработка результатов

косвенных измерений 11

4 Практическая работа 4. Измерение мощности 14

5 Практическая работа 5. Измерение напряжения 18

6 Практическая работа 6. Выбор средств измерения 22

Приложение А. Граничная дополнительная погрешность

приборов на каждые 10 ⁰С измерения температуры 27

Приложение Б. Граничная дополнительная погрешность

приборов от влияния внешнего магнитного поля 28

Приложение В. Значение коэффициента Стьюдента 29

Приложение Г. Паспортные данные гальванометров 30

Список рекомендованной литературы 31

Введение

Цель методических указаний – дать студентам основы знаний, которые необходимы для решения производственных заданий, звязанных с выбором способов и методов измерения электрических величин. Освоив курс, студенты должны знать принцип действия, свойства, характеристики средств измерения электрических величин и уметь подбирать способы и методы измерений, выполнять измерения и оценивать их погрешности.

Методические указания состоят из шести практических работ; в начале каждой работы представлен образец решения задач.

Приступать к решению задач нужно после изучения необходимого материала по прочитанным лекциям или по литературе, которая рекомендуется. В начале каждого задания необходимо указать заданный вариант и исходные данные для своего варианта. Номер варианта практической работы выбирается согласно списку учебного журнала. Решение задания необходимо вначале представить в общем виде, а потом подставить в использованные формулы цифровые величины.

1 Практическая работа 1 обработка результатов одноразовых измерений

1.1 Пример решения задачи

Записать результат измерения напряжения магнитоэлектрическим вольтметром класса точности 1,5 группы 2 с границей 400 В, если показания прибора 250 В, температура окружающего воздуха +35 ⁰С, отклонение положения прибора от указанного на шкале 10 ⁰, напряженность внешнего магнитного поля 400 А/м. Сопротивление цепи, к которой подключен вольтметр, составляет 500 Ом, сопротивление вольтметра 20 кОм.

Решение

Относительная методическая погрешность, вызванная потреблением мощности вольтметром:

.

Для амперметра: .

Абсолютная методическая погрешность, В:

.

Исключаем методическую погрешность из результата измерения, В:

.

Суммарная погрешность измерения напряжения вольтметром содержит основную аппаратурную составляющую , дополнительные погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды , наклона прибора , влияния внешнего магнитного поля . Наибольшая суммарная погрешность

.

Выбрав надежную вероятность , получим значение коэффициента . При .

Основную аппаратную погрешность находим на основании класса точности прибора:

.

Дополнительную температурную погрешность, которая возникает из-за отклонения температуры окружающей среды от нормальной, определим по данным приложения А.

Поскольку по условию задачи температура воздуха отличается от нормальной на , граница допустимой погрешности не превышает для приборов второй группы основной погрешности, т.е.

.

Так как по нормам дополнительная погрешность от наклона прибора на не должна превышать границу основной погрешности, то, по условию задачи,

.

Дополнительная погрешность от влияния внешнего магнитного поля с напряженностью будет представлять, соответственно, данным (приложение Б) для магнитоэлектрического вольтметра класса 1,5:

.

Суммарная погрешность измерения напряжения

.

Абсолютная суммарная погрешность, В:

.

Результат измерения напряжения, В:

.