5. Темы индивидуальных рейтинговых заданий и указания

к их выполнению

При изучении данной дисциплины студенты выполняют пять индивидуальных заданий. Выполняя задания по метрологии студенты должны изучить и освоить алгоритмы обработки результатов наиболее часто используемых видов измерений; однократных прямых измерений; многократных (статистических) прямых измерений обыкновенных косвенных измерений.

Выполняя индивидуальные задания по измерению электрических величин студенты должны изучить особенности измерения напряжения (тока) периодических сигналов произвольной формы электромеханическими и электронными аналоговыми приборами.

Темы индивидуальных заданий и формулировка задания на работу приведены ниже.

Индивидуальное задание №1.

Обработка результатов однократных прямых измерений напряжения переменного тока (или силы переменного тока) высокой частоты стандартным аналоговым (или цифровым) прибором в рабочих условиях.

Однократные прямые измерения проведены в рабочих условиях прибором, технические характеристики которого приведены ниже (см. ксерокопию). Каждому студенту выдается ксерокопия стандартного измерительного прибора.

Методические указания по самостоятельному заданию условий проведения измерений.

1. По техническому описанию (ТО) прибора изучить его метрологические характеристики.

2. Самостоятельно выбрать предел измерения напряжения (тока) и задать показания прибора (отсчет по шкале).

3. Самостоятельно задать величину активного сопротивления участка цепи, на котором измеряется напряжение, или полное сопротивление цепи при измерении тока и оценить методическую погрешность от влияния средства измерений на объект. При измерении напряжения сопротивление участка цепи , на котором измеряется падение напряжения, выбирать в пределах от 200 Ом до 1 кОм. При измерении силы тока полное сопротивление цепи выбирать в пределах от 0,1 Ома до 100 Ом.

4. Частоту сигнала, на которой проводятся измерения, выбрать в области высоких частот рабочего диапазона (не менее середины рабочего диапазона частот).

5. Рабочие условия проведения измерений задать самостоятельно, но таким образом, чтобы при определении погрешности результата приходилось учитывать дополнительные погрешности от всех нормируемых влияющих факторов для вашего прибора. (Нормальными условиями при измерениях, если они особо не оговорены в ТО, считать: Т=20*С; Атм. Давление - 760 мм рт. ст.; влажность - 60%; Напряжение питающей сети 220в, 50Гц).

3. Для заданных условий рассчитать окончательный результат и его погрешность и записать результат измерения в окончательном виде, соблюдая все требования метрологии.

Примечание: Примером обработки результатов однократных прямых измерений на постоянном токе может служить решение задачи № 2.15.

Индивидуальное задание №2

Обработка результатов многократных прямых измерений.

Обработать результаты многократных (статистических) прямых равноточных измерений по выборке большого объема. Систематические погрешности отсутствуют (все результаты исправлены). Размерность измеряемой величины выбрать самостоятельно. (Каждый студент получает свою совокупность данных для обработки).

Методические указания:

Изучить алгоритмы обработки многократных прямых измерений. Обосновать выбор алгоритма для обработки заданной совокупности данных, обработать результаты измерений и записать окончательный результат, соблюдая все требования метрологии.

При подготовке к выполнению индивидуального задания разобраться с примерами решения задач № 2.18 и № 2.19 настоящих методических указаний или с примерами, приведенными на стр.101 – 109 [4].

Индивидуальное задание №3

Обработка результатов обыкновенных косвенных измерений.

Физическая величина измеряется путем косвенных измерений и рассчитывается по формуле (измеряемая ФВ и расчетная формула приведены в индивидуальном задании на работу). Результаты прямых измерений аргументов и погрешности аргументов (систематические и случайные), полученные при измерениях, приведены в таблице. Допустимость линеаризации исходной функции не проверять (считать, что линеаризация допустима). Рассчитать значение измеряемой ФВ и общую погрешность полученного результата при доверительной вероятности Р = 0,95. Записать окончательный результат, соблюдая все требования метрологии.

Методические указания:

Изучить алгоритм обработки результатов обыкновенных косвенных измерений. Обратить внимание на особенности определения систематических и случайных погрешностей результата косвенных измерений и на особенности определения общей погрешности результата. Показывать при оформлении работы размерность получающихся при расчетах величин, в обязательном порядке проверять и показывать размерность суммируемых величин.

Индивидуальное задание №4

Измерение напряжения (или тока) электромеханическими приборами прямого преобразования.

Для заданного несинусоидального периодического сигнала (форма сигнала задана графиком) найти показания электромеханических приборов всех (изучаемых) систем. Исходный параметр сигнала (пиковое значение !) задать самостоятельно. Измеряемую величину (ток или напряжение) выбрать самостоятельно. Показания приборов выпрямительной системы можно находить без учета градуировочного коэффициента.

Индивидуальное задание № 5

Измерение напряжения электронными вольтметрами прямого преобразования.

Для той же формы несинусоидального периодического сигнала (форму сигнала см. в индивидуальном задании № 4) найти все его параметры по показаниям электронного вольтметра. Показания вольтметра задать самостоятельно. Задачу решить для всех вольтметров вида В3 и вольтметра вида В4 с открытым и закрытым входами.

Рекомендуемая литература

1. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд – ние, 1985. – 248с.

2. Селиванов М.Н., Фридман А.Э., Кудряшова Ж.Ф. Качество измерений: Метрологическая справочная книгаю – Л.: Лениздат, 1987. – 295с.

3. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. – Л.: Энергия. 1978, - 262с.

4. Эрастов В.Е. Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. пособие. – Томск: Изд – во Томск. гос. Ун – та систем упр. И радиоэлектроники, 2005. – 266с.