Содержание

1 Общие положения	4
2 Методические указания по проверке работоспособности и градуировке контрольно-измерительных приборов	4
3 Изучение и проверка работоспособности приборов измерения температуры	6
3.1 Лабораторная работа №1 «Изучение и проверка работоспособности потенциометра и милливольтметра»	6
3.2 Лабораторная работа №2 «Изучение и проверка работоспособности электронного моста и логометра»	12
3.3 Лабораторная работа №3 «Изучение и проверка работоспособности манометрических термометров»	19
4 Лабораторная работа № 4 «Изучение и проверка работоспособности приборов измерения давления»	23
5 Лабораторная работа №5 «Изучение и проверка работоспособности приборов измерения уровня»	30
6 Лабораторная работа № 6 «Электрические цепи в релейной схеме»	35
7 Лабораторная работа №7 «Свойства сигналов логических элементов»	38
8 Лабораторная работа №8 «Кодирование двоичным кодом»	43
Список литературы	47

1 Общие положения

Лабораторный практикум по курсу «Автоматика, автоматизация и АСУ ТП» проводится в соответствии с предусмотренным планом количеством часов и графиком, составленным для каждой учебной группы. Перечень лабораторных работ для каждой специальности утвержден в рабочих программах.

На первом занятии студенты проходят инструктаж по технике безопасности при выполнении лабораторных работ, о чем делается запись в соответствующем журнале.

К началу лабораторного занятия студент обязан ознакомиться с содержанием и методикой выполнения предстоящей работы, как по настоящим методическим указаниям, так и по рекомендуемым литературным источникам. Особое внимание следует обратить на устройство и принцип действия приборов, уяснить смысл физических явлений, описываемых фундаментальными законами сохранения вещества и энергии, которые положены в основу работы приборов и устройств автоматики. Необходимо также подготовить протоколы и таблицы для записи экспериментальных данных. Студент, не подготовленный к занятию, к работе не допускается.

К началу лабораторных занятий студент должен сдать преподавателю отчет по предыдущей работе, если он не был сдан в день выполнения работы. Требования к отчетам указаны в методических указаниях к работам. Студент, не сдавший отчеты по двум предыдущим работам, к дальнейшему прохождению лабораторного практикума не допускается. Для студентов, отстраненных от работы в связи с неподготовленностью или задолженностью по предыдущим работам, преподаватель назначает дополнительное время для выполнения пропущенной работы.

2 Методические указания по проверке работоспособности и

градуировке контрольно-измерительных приборов

При измерении любой физической величины с помощью различных средств измерений, как бы тщательно не осуществлялось измерение, невозможно получить результат, свободный от искажений. Эти искажения могут возникать вследствие несовершенства применяемых методов и средств измерений, влияния на показания прибора условий измерения и ряда других причин. Искажения, сопровождающие всякое измерение, обуславливают погрешности измерений — отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины.

Абсолютная погрешность измерения выражается в единицах измеряемой величины и определяется по формуле:

∆ = А - А₀ (2.1)

где А — значение, полученное при измерении,

А₀ — истинное значение измеряемой величины Поскольку истинное значение измеряемой величины остается неизвестным, в качестве А₀ условно принимают значение, называемое действительным, которое получено с помощью метода или прибора более высокой точности.

Относительная погрешность выражается в процентах и определяется по формуле

α = ((А-А₀)/А₀)•100=∆/А₀ •100 % (2.2)

Приведенной погрешностью называется отношение абсолютной погрешности измерения к полному размаху шкалы прибора, выраженное в процентах:

Δ = (∆/(А_к-А_н)) • 100 (2.3)

где А_н и А_к — показания прибора в начале и конце шкалы.

Вариацией называется наибольшая экспериментально полученная разность между показаниями измерительного прибора, соответствующая одному и тому же действительному значению измеряемой величины при прямом и обратном ходах (в неизменных условиях измерения):

В=Ап - Ао6 (2.4)

где Ап и Аоб — показания измерительного прибора при прямом и обратном ходах.

Вариации вызываются трением в механизме прибора, зазорами(люфтами) в кинематических парах, гистерезисом, остаточными деформациями в упругих элементах прибора и т.п. Вариация, выраженная в процентах от размаха шкалы прибора, должна быть меньше допустимой основной погрешности прибора:

Впр=((Ап-Ао6) / (Ак-Ан)) • 100 % (2.5)

Метрологической характеристикой точности большинства технических средств измерений являются пределы основной и дополнительной погрешностей. Основной погрешностью называется погрешность средства измерения, используемого в нормальных условиях его эксплуатации, определяемых ГОСТами или другими техническими условиями на средства измерений. Под нормальными понимают такие условия эксплуатации прибора, при которых влияющие на измерение величины (температура, давление, влажность окружающего воздуха, напряжение питания, уровень вибраций и т.п.) находятся в пределах допустимых значений. Дополнительной называется погрешность, возникающая при выходе параметров, характеризующих условия эксплуатации прибора, за область допустимых значений. Под пределами основной и дополнительной погрешности понимают наибольшую (без учета знака) соответствующую погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению. Пределы допустимых основной и дополнительной погрешностей средств измерений устанавливаются в виде абсолютных и приведенных погрешностей.

Класс точности — это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допустимых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на их точность, значения которых регламентируются стандартами. Под классом точности понимают число, соответствующее абсолютной величине допустимой основной приведенной погрешности. Это число приводится на шкале прибора или в его технической характеристике. Классы точности приборов выбираются из ряда:

К=(1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0; 5,0; 6,0) 10^п,

где п = 0;-1;-2;...

Приборы автоматического контроля выпускаются классом от 0,2 до 4,0.

Для определения фактической погрешности измерительных приборов их периодически подвергают поверке. Поверкой называется комплекс мероприятий, проводимых с целью установления работоспособности прибора и достоверности его показаний. Поверка измерительных приборов заключается в определении его наибольшей приведенной погрешности и сравнение ее с классом точности данного прибора. Прибор считается годным для эксплуатации, если его наибольшая приведенная погрешность и вариация, определяемая по формуле (2.5), не превышают присвоенный ему класс точности.

Для выполнения поверочных операций необходимо располагать измерительными устройствами более высокого класса точности: класс точности поверяющего прибора должен быть на 3-5 классов выше класса точности поверяемого прибора. Приведенная погрешность и вариация определяются для всех оцифрованных отметок шкалы поверяемого прибора при прямом и обратном ходах измерений. Данные поверки заносятся в протокол.

Градуировкой измерительного прибора называется операция, посредством которой делениям шкалы прибора присваиваются значения, выраженные в единицах измеряемой величины.

3 Изучение и проверка работоспособности приборов

измерения температуры

3.1 Лабораторная работа №1 «Изучение и проверка

работоспособности потенциометра и милливольтметра»

Цель работы: Изучение устройства и принцип действия автоматического потенциометра и милливольтметра; приобретение навыков по проверке работоспособности указанных приборов.