Контрольные вопросы и задания

1. Что представляет собой погрешность измерения?

2. Какие виды погрешностей вам известны?

3. Расскажите об основных частях рычажной скобы.

4. Что представляет собой допустимая погрешность измерения?

5. Что представляет собой предельная погрешность средства измерения?

6. По какой погрешности выбирается измерительное средство?

7. Что такое измерение, результат измерения, контроль?

8. Что такое шкала, цена деления, диапазон измерения?

9. Что такое средство измерения?

10. Как настраивается инструмент на нуль или начало измерения?

11. На какой размер настраивается рычажная скоба?

Лабораторная работа № 2

Исследование основных метрологических

характеристик средств измерений

Цель работы: ознакомление с аналоговыми электромеханическими приборами и методикой определения некоторых метрологических характеристик приборов.

Приборы: поверяемый и образцовый вольтметры, миллиамперметр.

Теоретические сведения

Поверкой средств измерений называют определение погрешностей средства и установление его пригодности к применению. В основе поверки методом сличения лежит одновременное измерение одной и той же величины поверяемым прибором и образцовым средством измерений. Соотношение пределов допускаемых абсолютных основных погрешностей образцовых средств измерений и поверяемых приборов для каждой поверяемой отметки шкалы должно быть не более 1:5 при поверке приборов всех классов точности.

Измерение тока производится прибором, называемым миллиамперметром.

Электрическое сопротивление в цепях постоянного тока может быть определено косвенным методом при помощи вольтметра и амперметра. В этом случае:

.

Можно использовать омметр - прибор непосредственного отсчета.

Абсолютную погрешность при увеличении и уменьшении показания определяют по формулам:

Δх_ув = │х - х_{0 ув}│; Δх_ув =│х - х_{0 ум}│,

где х - показание пове­ряемого прибора;

х_{0 ув} - показание образцового средства измерений при увеличении показаний;

х_0ум - показание образцового средства измерений при уменьшении показаний.

Относительная погрешность (в процентах) равна

Приведенная погрешность (в процентах) равна

где х_N - нормирующее значение.

Описание прибора

Перед началом поверки необходимо:

а) установить прибор в нормальное для него положение в соответствии с условным обозначением на шкале прибора;

б) с помощью корректоров установить указатели приборов на начальную отметку шкалы;

в) для поверки вольтметра путем сличения собрать и включить цепь (рис. 1), где РV1 и РV2 - поверяемый и образцовый вольтметры; R2 и R3 - регулировочные переменные резисторы;

Рис. 1. Схема для поверки вольтметра

г) для поверки миллиамперметра собрать и включить цепь (рис. 2), где РА - поверяемый миллиамперметр; R5 и R6 - регулировочные переменные резисторы;

Рис. 2. Схема для поверки миллиамперметра

Проведение измерений и обработка результатов

Работа выполняется в пять этапов:

1. Ознакомиться с имеющейся на рабочем месте аппаратурой.

2. Определить основную погрешность и вариацию показаний поверяемого милиамперметра или вольтметра на постоянном токе. При определении основной погрешности указатель поверяемого прибора последовательно устанавливают на поверяемые отметки шкалы сначала при плавном увеличении измеряемой величины, а затем на те же отметки при плавном уменьшении измеряемой величины. Для всех поверяемых отметок по образцовому средству измерений определяют действительные значения измеряемой величины.

Погрешность и вариация определяются для 6-8 точек шкалы с обязательным включением в число поверяемых точек всех числовых отметок.

Вариацию показаний прибора на поверяемой отметке шкалы определяют как абсолютное значение разности действительных значений измеряемой величины при одном и том же показании прибора, полученном при плавном подводе указателя сначала со стороны меньших, а затем со стороны больших значений. Вариация может определяться также в процентах от нормирующего значения измеряемой величины.

Результаты поверки и расчетов заносят в таблицу.

Таблица

Показания поверяемого прибора х	Показания образцового средства измерения		Абсолютная погрешность		Относительная погрешность δ	Приведенная погрешность у	Ва-риация в
	При увеличении х0 ув	При уменьшении х0 ум	При увеличении Δх0 ув	При уменьшении Δх0 ум
В единицах измеряемой величины					%	%	%

Относительную и приведенную погрешности определяют для всех поверяемых отметок шкалы, выбирая наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности. Во всех случаях знак погрешности зависит от соотношения х и х₀.

Вариацию показаний (в процентах) определяют по формуле

.

3. Построить графики зависимости абсолютной погрешности прибора от его показаний при его работе на постоянном токе. Определить максимальное значение приведенной основной погрешности прибора для постоянного тока.

4. Определить внутреннее сопротивление милиамперметра или вольтметра.

Для определения входного сопротивления приборов можно использовать набор сопротивлений R7...R14. При этом проводятся два эксперимента:

- выставляется напряжение на входе прибора, при котором стрелка откланяется более чем на 2/3 шкалы и фиксируется это значение напряжения;

- не изменяя входное напряжение источника, последовательно с прибором дополнительно включается такое сопротивление, при котором показание исследуемого прибора изменится на 10-30 %. Далее входное сопротивление прибора определяется на основании расчета.

5. На основе анализа полученных данных сделать вывод о соответствии основной погрешности и вариации показаниям, определяемым классом точности испытуемого прибора.