Міністерство освіти і науки України

Дрогобицький механіко-технологічний коледж

Інструкції

для виконання і оформлення лабораторних робіт

з предмету:

“Основи метрології та засоби технічного контролю ”

ЧАСТИНА 1

м. Дрогобич

2010 рік

М.М.Лазарів. Інструкції для виконання та оформлення лабораторних робіт з предмету

«Основи метрології та засоби технічного контролю».

Рекомендовано до друку цикловою комісією спеціальності _____________

Протокол № ______ від_____________2010_р.

Зміст

Лабораторна робота №1 Тема: Визначення похибки вимірювання	4
Лабораторна робота №2 Тема: Умовні позначення на приладах. Вибір засобів вимірювання	9
Лабораторна робота №3 Тема: Повірка амперметрів постійного i змінного струмів	14
Лабораторна робота №4 Тема: Повірка вольтметрів постійного i змінного струмів	17
Лабораторна робота №5 Тема: Розширення діапазону вимірювання амперметрів і вольтметрів	20
Лабораторна робота №6 Тема: Опосередковане вимірювання потужності за допомогою амперметра і вольтметра. Способи включення ватметра у вимірювальне коло. Принцип роботи ватметрів	27
Лабораторна робота №7 Тема: Вимірювання частоти сигналів, періоду та фронту за допомогою аналогового частотоміра.	35
Лабораторна робота №8 Тема: Дослідження роботи цифрових приладів.	37
Лабораторна робота №9 Тема: Вимірювання параметрів електричних сигналів за допомогою осцилографа (визначення періоду, частоти сигналу та діючого значення)	41
Лабораторна робота №10 Тема: Дослідження роботи функціонального генератора	45
Лабораторна робота №11 Тема: Ознайомлення з будовою та принципом роботи цифрового осцилографа Pico Scope	48
Лабораторна робота №12 Тема: Опосередковане вимірювання опору за допомогою амперметра і вольтметра	52
Лабораторна робота №13 Тема: Вимірювання опору за допомогою моста постійного струму	54

Лабораторна робота №1

Тема : Визначення похибки вимірювання.

Мета роботи : Навчитися визначати абсолютну, відносну та зведену похибки.

Обладнання :

1. Взірцеві вимірювальні прилади класу 0,2 або 0,5 -mА :

2. Реостат ;

3. Повіряючий вимірювальний прилад

4. Джерело живлення;

Теоретичні відомості.

Процедура вимірювання складається з таких основних етапів: прийняття моделі об'єкта вимірювання, вибір ме­тоду вимірювання, вибір засобу вимірювання, проведення експерименту для отримання результату вимірювання. Одначе на кожному етапі виникає невідповідність між ідеальними і реальними умовами і тому результат вимірю­вання відрізняється від істинного значення фізичної вели­чини, тобто виникає похибка вимірювання.

Похибка вимірювання є основним показником якості та досконалості вимірювання. Прогрес в галузі вимірювання пов'язаний зі зменшенням похибок вимірювання.

Абсолютною похибкою () вимірювання називається різниця між результатом вимірювання (значенням вимірюваної величини) Х та істинним значенням вимірю­ваної величини Х_і:

=X-X_i (1)

Оскільки істинне значення величини неможливо виз­начити, то замість істинного Х_i застосовують дійсне значення Х_д:

=X-X_д (2)

Абсолютна похибка — це розмірна величина, яка має ту ж саму розмірність, що і вимірювана величина.

Відносною похибкою (б) називають відношення абсо­лютної похибки  до вимірюваної величини X:

. (3)

Здебільшого відносну похибку подають у відсотках

. (4)

Точність вимірювання визначається числом, обер­неним до модуля відносної похибки:

, (5)

Зведеною похибкою (у) називається відношення абсо­лютної похибки до номінального Хном значення вимірюва­ної величини:

. (6)

Зведену похибку, як і відносну, часто виражають у відсотках, тобто

. (7)

За номінальне значення часто приймають найбільше значення, яке можна виміряти за допомогою даного засо­бу вимірювання.

Клас точності — це узагальнена характеристика точ­ності засобів вимірювання, яка визначає межі допустимих-основної і додаткової похибки.

Державними стандартами встановлено такі види позна­чення класу точності засобів вимірювання:

• Засоби вимірювання, у яких переважає адитивна складова похибки, характеризуються гранично допусти­мим значенням зведеної похибки, поданої у відсотках. У цьому випадку клас точності позначається у вигляді числа з десятковою комою, наприклад 1,5; 0,5; 0,02.

Таким чином, якщо клас точності деякого засобу вимірювання позначено, наприклад, 0,5, то це означає, що граничне допустиме значення зведеної похибки γ гр.д, вира­жене у відсотках, дорівнює 0,5, тобто

де Хном — номінальне значення вимірюваної величини. Знаючи клас точності, можна визначати граничне допу­стимі значення абсолютних та відносних похибок вимірювання.

Наприклад, потрібно визначити абсолютну та відносну похибку результату вимірювання струму 68,6 мА за допо­могою амперметра класу 0,2 з номінальним значенням 75 мА.

Оскільки клас точності амперметра — це зведена похиб­ка у відсотках, то абсолютне значення похибки визна­чається як

Відносна похибка вимірювання

Таким чином, абсолютна похибка результату вимірю­вання струму 68,6 мА не перевищує ±0,15 мА, а відносна похибка не перевищує ±0,22%. Результат вимірювання можна записати у такому вигляді:

• 

  Засоби вимірювання, в яких переважає мультиплікативна похибка, що характеризуються граничним допус­тимим значенням відносної похибки, поданої у відсотках. Клас точності в такому разі позначається у кружечку цифрою з десятковою комою, наприклад ,

В изначимо для прикладу абсолютну та відносну похиб­ки результату вимірювання напруги 0,786В вольтметром класу

Відносну похибку вимірювання легко визначити, оскільки клас точності — це гранично допустиме значення відносної похибки у відсотках, тоб­то δ=0,02 %.

Абсолютна похибка вимірювання

Результат вимірювання напруги цифровим вольтметром доцільно подати у вигляді U=(0,78600±0,00016)В.

• Клас точності засобів вимірювання, в яких адитив­на та мультиплікативна складові похибки рівновеликі, позначається двома десятковими цифрами, розділеними косою рискою — c/d, наприклад клас 0,5/0,2; с=+ — су­ма гранично допустимих значень відносної мультиплікативної та зведеної адитивної похибки засобу вимірювання; d= — гранично допустиме значення зведеної адитивної похибки засобу вимірювання.

Для прикладу визначимо абсолютну та відносну похибки результату вимірювання опору Rд.=84,5к0м омметром, клас точності якого 0,5/0,2 і номінальне значення Rном - 100 кОм.

Відносна похибка вимірювання для приладу з таким класом точності визначається за формулою

Абсолютна похибка вимірювання

Результат вимірювання опору омметром становить: