Laba_1_Metrologia
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра информационно-измерительных систем и технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по дисциплине «Метрология» Тема: Исследование основных метрологических характеристик
электромеханических измерительных приборов
Студент гр. 9373 |
|
Заболотников М.Е. |
|
Студентка гр. 9373 |
|
Романова Е.С. |
|
|
|||
Студентка гр. 9373 |
|
Петрова С.В. |
|
|
|||
Преподаватель |
|
Царёва А.В. |
|
|
|||
|
|
|
|
Санкт-Петербург
Цель работы:
Ознакомление с методикой поверки аналоговых электромеханических
приборов и определение их основных метрологических характеристик.
Задание:
1.Ознакомиться с имеющейся на рабочем месте аппаратурой и получить от преподавателя конкретное задание для выполнения лабораторной работы.
2.Определить основную погрешность комбинированного измерительного прибора (тестера) в следующих режимах работы:
–вольтметра постоянного тока,
–вольтметра переменного тока,
–миллиамперметра постоянного тока.
3.Для каждого из поверяемых режимов построить на одном графике зависимости относительной и приведенной погрешностей прибора от показаний поверяемого прибора.
4.Определить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) вольтметра переменного тока. Построить график АЧХ, определить рабочую полосу частот вольтметра.
5.На основе анализа полученных данных сделать вывод о соответствии поверяемого прибора его классу точности.
2
Спецификация применяемых средств измерений.
Наименование |
Диапазо |
Характеристик |
Рабочий |
Параметры |
|
средства |
ны |
и точности |
диапазон |
входа |
|
измерений |
измерен |
СИ, |
частот |
(выхода) |
|
|
ий, |
классы точности |
|
|
|
|
постоянные |
|
|
|
|
|
СИ |
|
|
|
|
Вольтметр |
200 мВ - |
|
|
Rвх 10 МОм |
|
универсальный |
200 В |
0,005 Uизм +1 ед. мл.разр |
40Гц…1кГц |
||
Свх 100 пФ |
|||||
цифровой GDM- |
|
0,01 Uизм +1 ед. мл.разр. |
1 … 0 кГц |
||
8135 |
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
0,02 Uизм +1 ед. мл.разр. |
10…20 кГц |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0,05 Uизм +1 ед. мл.разр. |
20…40 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
Комбинированн |
|
|
|
UA<0,4 |
|
ый |
|
|
|
||
|
|
|
RV=4кОм/В |
||
измерительный |
0 – 10 В |
|
- |
||
|
|
||||
прибор |
|
5 |
|
||
|
|
|
|||
магнитоэлектри |
|
|
|
|
|
ческой системы |
|
|
|
|
|
Генератор |
|
|
|
|
|
переменного тока |
- |
- |
1Гц-20МГц |
Uвых=0-7В |
|
SFG-2120 |
|
Rвых=50Ом |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Генератор |
|
- |
- |
- |
|
постоянного тока |
0-15В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
Теория.
4
5
ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ
1) Поверка прибора, Umax = 10В:
|
U |
U вверх |
U вниз |
|
0 |
0,02 |
0,01 |
|
2 |
1,99 |
1,99 |
|
4 |
4,03 |
3,97 |
|
6 |
6,09 |
6,10 |
|
8 |
8,1 |
8,07 |
|
10 |
10,02 |
10,03 |
1) Поверка прибора, Imax = 25мА: |
|
||
|
|
|
|
|
I |
I вверх |
I вниз |
|
0 |
0,03 |
0,0 |
|
5 |
4,63 |
4,6 |
|
10 |
9,40 |
9,3 |
|
15 |
14,38 |
14,4 |
|
20 |
19,07 |
19,1 |
|
25 |
23,08 |
23,7 |
2) АЧХ:
f, |
23 |
30 |
40 |
50 |
… |
700 |
900 |
1000 |
1500 |
1600 |
1700 |
1740 |
1800 |
2000 |
Гц |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
U, |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5,95 |
5,8 |
5,8 |
5,6 |
5,5 |
5,4 |
5,45 |
5,4 |
5,3 |
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнили: Заболотников М.Е., Романова Е.С., Петрова С.В.
Группа: 9373
Преподаватель: Царева А.В.
Дата:
6
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Для вольтметра постоянного тока:
|
Показания |
Погрешность |
|
|
|
|||
Показан |
образцового |
|
|
|
|
|
||
Абсолютная |
Относител |
Приведе |
Вариа |
|||||
|
||||||||
ия |
|
|
||||||
средства измерения |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ь |
н |
ция |
|||
поверяе |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
При |
При |
При |
При |
н |
н |
(H),% |
||
мого |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
прибора, |
увеличе |
уменьше |
увеличе |
уменьше |
а |
а |
|
|
x |
нии, |
нии, о.ум |
нии, |
нии, |
я |
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о.ув |
|
∆ о.ув |
∆ о.ум |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример расчётов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
∆ о.ув |
= − о.ув |
= 2 − 1.99 = 0.01 |
|
||||||||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
∆ о.ум2 |
= − о.ум2 = 2 − 1.99 = 0.01 |
|
|||||||||||||
|
|
|
∆ о.ув |
|
0.01 |
|
|
|
|
||||||
|
= |
|
|
|
2 |
|
∙ 100% = |
|
|
|
∙ 100% = 0.5% |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
∆ о.ув |
|
0.01 |
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
|
|
|
2 |
∙ 100% = |
|
|
|
∙ 100% = 0.1% |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|∆ о.ув − ∆ о.ум |
| |
|
|
|0.01 − 0.01| |
|
||||||
|
= |
|
|
|
2 |
2 |
|
∙ 100% = |
|
|
∙ 100% = 0% |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для миллиамперметра постоянного тока:
7
|
|
Показания |
|
|
|
|
|
|
Погрешность |
|
|
|
|||||||||||
Показан |
|
образцового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютная |
Относител |
Приведе |
Вариа |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
ия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
средства измерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ь |
н |
ция |
|||||||||||||
поверяе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
|
|
При |
|
|
|
|
|
При |
|
При |
н |
н |
(H),% |
||||||||
мого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прибора, |
|
увеличе |
|
|
уменьше |
|
увеличе |
|
уменьше |
а |
а |
|
|||||||||||
x |
|
нии, |
|
|
нии, о.ум |
|
нии, |
|
нии, |
я |
я |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о.ув |
|
|
|
|
|
|
|
|
∆ о.ув |
|
∆ о.ум |
|
|
|
|||||||
0 |
|
0,03 |
|
|
|
0,0 |
|
|
|
|
.03 |
|
0 |
|
- |
0.12 |
0.12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
4,63 |
|
|
|
4,6 |
|
|
|
|
0.37 |
|
0.4 |
|
8 |
1.6 |
0.12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10 |
|
9,40 |
|
|
|
9,3 |
|
|
|
|
0.6 |
|
0.7 |
|
7 |
2.8 |
0.4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
15 |
|
14,38 |
|
|
|
14,4 |
|
|
|
|
0.62 |
|
0.6 |
|
4.13 |
2.48 |
0.08 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
|
19,07 |
|
|
|
19,1 |
|
|
|
|
0.93 |
|
0.9 |
|
4.65 |
3.72 |
0.12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
25 |
|
23,08 |
|
|
|
23,7 |
|
|
|
|
1.92 |
|
1.3 |
|
7.68 |
7.68 |
2.48 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Пример расчётов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
∆ о.ув |
= − о.ув |
2 |
= 5 − 4.63 = 0.37 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
∆ о.ум2 |
= − о.ум2 |
= 5 − 4.6 = 0.4 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
∆ о.ув |
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
|
2 |
|
∙ 100% = |
|
|
|
|
∙ 100% = 8% |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
∆ о.ув |
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
|
2 |
|
∙ 100% = |
|
|
|
|
∙ 100% = 1.6% |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|∆ о.ув |
2 |
− ∆ о.ум |
| |
|
|
|
|4.63 − 4.6| |
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
∙ 100% = |
|
|
|
∙ 100% = 0.12% |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
Для определения АЧХ вольтметра переменного тока:
f, Гц |
23 |
30 |
40 |
50 |
… |
|
|
|
|
|
|
U, В |
|
|
|
|
|
K(f) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f, кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K(f) |
|
|
9667 |
0.9667 |
0.9333 |
0.9167 |
0.9000 |
0.9083 |
0.9000 |
0.8833 |
|
Пример расчётов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
( 6) = |
|
( 6) |
= |
5.95 |
= 0.9917 |
|
|
|
|
|
|
( = 50 Гц) |
6 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
1,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
% |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Погрешноть |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
0 |
|
2 |
4 |
|
6 |
8 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
% |
6 |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
Погрешноть |
5 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
I, А
Д
а
л
е
е
п
о
с
т
р
о
и
м
г
р
а
ф
и
10
к
з