Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
МЕТРОЛОГІЯ ТА ВИМІРЮВАННЯ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Методичні вказівки
Предмет:
Метрологія
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
МЕТРОЛОГІЯ ТА ВИМІРЮВАННЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до вивчення курсу
“Метрологія та вимірювання ”
для студентів спеціальності 6.050201 «Cистемна інженерія» стаціонарної, заочної форми навчання та екстернів
Затверджено
на засіданні кафедри
„Інформаційно - вимірювальні
технології”
Протокол № 1 /2014-2015
Від 29.08.2014р.
Львів – 2015
Метрологія та вимірювання. Методичні вказівки до вивчення курсу "Метрологія та вимірювання" для студентів спеціальності 6.050201 «Cистемна інженерія» стаціонарної, заочної форми навчання та екстернів. /Укл. В.П. Мотало, І.Петровська. – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2015. – 29 c.
Укладачі Мотало В.П., д-р техн. наук, доцент
Петровська І.Р., канд. техн. наук, доцент
Відповідальний за випуск Стадник Б.І., д-р техн. наук, професор
Рецензент Cкоропад П.І., д-р техн. наук, професор
ЗМІСТ
ВСТУП..........................................................................................................................
4
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ........................................................................................
5
2. ПРОГРАМА КУРСУ..............................................................................................
5
3. ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ ........................................................................................
10
3.1. Структура вимірювальної задачі................................................................
10
3.2. Приклад розв'язування вимірювальної задачі ........................................
11
3.3. Теми практичних занять ..............................................................................
13
4. ЛАБОРАТОРНІ ЗАНЯТТЯ ...................................................................................
14
4.1. Загальні вимоги до виконання лабораторних робіт ..............................
14
4.2. Теми лабораторних робіт ...........................................................................
15
5. РОЗРАХУНКОВА РОБОТА ....................................................................................
15
6. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ........................................................................................
23
ДОДАТКИ ...................................................................................................................
25
ВСТУП
Дисципліна "Метрологія і вимірювання" є одною із основних професійно-орієнтованих дисциплін напряму підготовки 6.051.001 "Метрологія та інформаційно-вимірювальні технології" та базового напрямку 6.050201 «Cистемна інженерія».
Викладання цього курсу має мету вивчення студентами основ метрології, сучасних інформаційно-вимірювальних технологій і використання їх для побудови засобів вимірювальної техніки, сучасних ме тодів та засобів вимірювань різних фізичних величин, оцінювання похибок та опрацювання результатів вимірювань і використання їх для роз в’язання конкретних вимірювальних задач.
Ця дисципліна є дисципліною загально - технічної підготовки бакалаврів.
В результаті вивчення дисципліни, фахівець повинен знати:
- основні поняття і терміни метрології та вимірювальної техніки, організацію метрологічної служби в Україні;
- основні методи вимірювання електричних величин;
- основні засоби вимірювання електричних величин;
- сучасні методи та засоби вимірювання електричного опору на постійному струмі;
- сучасні методи та засоби вимірювання електричного струму з і без використання додаткових засобів;
- сучасні методи та засоби вимірювання потужності в одно- та трифазних колах з і без використання додаткових засобів;
- методику метрологічної перевірки амперметрів та вольтметрів.
Підготовлений фахівець повинен вміти:
- аналізувати умови проведення вимірювального експерименту;
- вибрати метод вимірювання та необхідні засоби вимірювальної техніки для вимірювання заданої фізичної величини;
- скласти схему і провести вимірювальний експеримент;
- здійснити опрацювання експериментальних даних і отримати результат вимірювання.
- здійснити метрологічну перевірку нескладного засобу вимірювальної техніки і зробити висновок про його придатність для виконання вимірювань.
В даних методичних вказівках наведена загальна структура курсу, програма курсу, перелік практичних занять, перелік лабораторних робіт та основні вимоги до їх виконання і оформ лення, задачі до контрольних робіт та список рекомендованої літератури.
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Курс "Метрологія та вимірювання" розраховано на 32 години лекцій стаціонару і 4 години лекцій заочних студентів та екстернів, самостійне вивчення матеріалу, практичні заняття (16 годин стаціонару і 4 години заочних студентів та екстернів), лабораторні заняття (16 годин стаціонару і 4 години заочних студентів та екстернів) та виконання контрольної роботи. З даного курсу студенти здають екзамен допуском до якого є здана і захищена контрольна робота та відроблені і захищені лабораторні роботи.
При вивчені матеріалу студенти користуються програмою курсу, викладеною в цих методичних вказівках. До кожної теми наведена література. Основною літературою для самостійної роботи над матеріалами курсу, виконання контрольної роботи і підготовки до практичних занять є підручники [1-4, 7-11, 14,15,17-18], а для підготовки до лабораторних занять – інструкції до лабораторних робіт [25,26]. При опрацюванні окремих теми слід використовувати відповідні державні стандарти [5, 6, 12, 13, 16].
Для поглибленого вивчення матеріалу курсу передбачені консультації під час наста новчої сесії заочників та консультацій екстернів і упродовж семестру для стаціонару.
2. ПРОГРАМА КУРСУ
2.1. МЕТРОЛОГІЯ ТА МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ЇХ ОЗНАЧЕННЯ
2.1.1. Метрологія та її місце серед інших наук. Роль метрології в загальнонаукових методах пізнання [1, гл.1].
2.1.2. Основні поняття та означення. Вимірювання, види вимірювань. Вимірювальна інформація. ДСТУ 2681–94 "Метрологія. Терміни та визначення" [6, 1. гл.5].
2.1.3. Фізична величина як об’єкт вимірювання. Одиниці фізичних величин. Відтворення і зберігання одиниць фізичних величин [ 17, с.13-17; 1, гл.2].
2.1.4. Вимірювальні сигнали як носії вимірювальної інформації. Моделі вимірювальних сигналів. Інтегральні характеристики вимірювальних сигналів [1, гл.20].
2.1.5. Єдність вимірювань та їх метрологічне забезпечення [1, гл.3; 17, с. 59-62; 18, с. 65-71;].
2.1.6. Державна система забезпечення єдності вимірювань [4, гл.3; 18, с. 74-78;].
2.1.7. Державний контроль і нагляд за засобами вимірювальної техніки [4, гл.3; 18,с.74-78].
2.2. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗАСОБИ ВИМІРЮВАНЬ
2.2.1. Засоби вимірювальної техніки (ЗВТ). Класифікація ЗВТ. Нормовані метрологічні характеристики ЗВТ. Класи точності ЗВТ. Похибки ЗВТ: основні й додаткові, адитивні та муль типлікативні [1, гл.4, 12; 18, с.20-26].
2.2.2. Аналогові електромеханічні вимірювальні прилади. Принцип дії, функція перетворення, основні метрологічні характеристики і сфери застосування магніто електричних, випрямних, термоелектричних, електромагнітних, електродинамічних, феродинамічних, елект ростатичних та індукційних вимірювальних приладів [2, гл.29; 17, с. 110-129; 18, с. 107-132].
2.2.3. Аналогові електронні вимірювальні прилади. Принципи дії, основні метрологічні характеристики та сфери застосування електронних вольтметрів, омметрів, частотомірів, фа зометрів та вимірювачів параметрів електричних кіл [2, гл.28; 13].
2.2.4. Основні поняття і визначення. Основні вузли цифрових вимірювальних приладів (ЦВП). Аналого-цифрові та цифроаналогові перетворювачі. Основні метрологічні харак теристики ЦВП [2, гл.29; 17, с. 158-174; 18, с. 151-157].
2.2.5. Принципи дії, основні метрологічні характеристики та сфери застосування цифро вих вольтметрів і частотомірів [2, гл.29; 17, с. 174-179; 18, с. 170-171].
2.2.6. Вимірювальні інформаційні системи (ВІС) та інформаційно обчислювальні комплекси (ІОК) як підсистеми автоматизованих систем управління. Структурні схеми ВІС та ІВК. Загальні поняття про інтерфейси [2, гл.30; 17, с. 179-185; 18, с. 171-175].
2.3. ВИДИ ТА МЕТОДИ ВИМІРЮВАНЬ
2.3.1. Принципи і методи забезпечення єдності вимірювань [1, гл.5].
2.3.2. Вимірювання, види вимірювань. Вимірювальна інформація. ДСТУ 2681–94 "Метрологія. Терміни та визначення" [1, гл.5; 6].
2.3.3. Похибки вимірювань: абсолютні і відносні, інструментальні і методичні, систе матичні і випадкові. Визначення оцінок похибок. Підсумовування похибок. Запис вимірювання [1, гл.6; 18, с. 32-34].
2.4. ВИМІРЮВАННЯ ПОСТІЙНИХ СТРУМУ І НАПРУГИ
2.4.1. Вимірювання сили струму і напруги постійного струму приладами безпосередньої оцінки. Схеми і похибки вимірювань. Методична похибка, зумовлена внутрішнім опором вимі рювальних приладів [2, гл.31; 17, с. 185-188; 18, с. 175-180].
2.4.2. Вимірювання сили струму і напруги компенсаторами постійного струму. Схеми і похибки вимірювань [2, гл.43; 17, с. 188-193; 18, с. 180-182].
2.5. ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГИ ЗМІННОГО СТРУМУ
2.5.1. Вимірювання сили струму і напруги змінного струму приладами безпосередньої оцінки. Схеми і похибки вимірювань. Частотна похибка, похибка від впливу форми кривої сигналу [2, гл.31; 17, с. 196-199; 18, с. 183-186].
2.5.2. Вимірювання інтегральних характеристик змінних сигналів [2, гл.31].
2.6. ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ СПОЖИВАЧІВ
В ОДНОФАЗНИХ КОЛАХ ЗМІННОГО СТРУМУ
2.6.1. Методи та засоби вимірювання потужності. Вимірювання потужності за допомогою амперметра і вольтметра. Схеми та похибки вимірювання потужності однофазних споживачів змінного струму за допомогою ватметрів. [2, гл.36; 17, с. 199-202; 18, с. 187-189].
2.6.2. Вимірювання активної потужності однофазного змінного струму. Схеми увімкнення ватметрів, методичні похибки. Похибки вимірювання потужності [2, гл.36; 17, с.202-206; 18,с.189-191]
2.6.3. Використання вимірювальних трансформаторів струму і напруги для розширення границь вимірювань ватметрів [2, гл.36; 17, с. 202-206; 18, с. 189-191].
2.7. ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ
НА ПОСТІЙНОМУ СТРУМІ
2.7.1. Методи вимірювання електричного пору на постійному струмі. [2, гл.32].
2.7.2. Вимірювання електричного опору аналоговими та цифровими омметрами. Похибки вимірювань [ 2, гл.32; 17, с. 224-226; 18, с. 204-206].
2.7.3. Вимірювання електричного опору методом амперметра і вольтметра. Схеми і похибки вимірювань [2, гл.32; 17, с. 226-228; 18, с. 206-207].
2.8. МЕТРОЛОГІЧНА ПЕРЕВІРКА АНАЛОГОВИХ АМПЕРМЕТРІВ І ВОЛЬТМЕТРІВ
2.8.1. Мета і види метрологічної перевірки [2, гл.47].
2.8.2. Організація і проведення метрологічної перевірки [2, гл.47].
2.8.3. Метрологічна перевірка електровимірювальних приладів прямого перетворення – амперметрів та вольтметрів [2, гл.47].
2.9. ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНІТНИХ МАТЕРІАЛІВ
2.9.1 Методи та засоби вимірювання магнітного потоку. Вимірювання магнітного потоку за допомогою балістичного гальванометра. Веберметри (флюксметри). Похибки вимі рювання магнітного потоку [2, гл.45; 17, с. 268-272; 18, с. 242-247].
2.9.2. Методи та засоби вимірювання індукції магнітного поля. Магнітометри. Тесла метри, в яких використовують ефект Холла. Тесламетри, основані на зміні електричного опору матеріалів. Ферозондові тесламетри. Похибки вимірювання індукції магнітного поля [2, гл.45; 17, с. 272-276; 18, с. 247-250].
2.9.3. Методи та засоби визначення статистичних характеристик феромагнетиків. Визна чення основної кривої намагнічування та петлі гістерезису за допомогою балістичного гальванометра [2, гл.45; 17, с. 276-281; 18, с. 250-257].
2.9.4. Методи та засоби визначення динамічних характеристик феромагнетиків. Індук ційний метод визначення характеристик феромагнетиків [2, гл.45, 17, с. 281-283; 18, с. 257-259].
2.9.5. Компенсаційний метод визначення характеристик феромагнетиків[2, гл.45, 17, с. 284-285].
2.9.6. Осцилографічний метод визначення ха рактеристик феромагнетиків [2, гл.45; 17, с. 287-288; 18, с. 260-261].
2.9.10. Визначення динамічних кривих намагнічування і питомих втрат на перемагнічування за допомогою ватметра, амперметра і вольтметра [2, гл.45; 17, с. 281-283; 18, с. 257-258].
2.10. ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ СПОЖИВАЧІВ У ТРИФАЗНИХ КОЛАХ ЗМІННОГО СТРУМУ
2.10.1. Вимірювання активної та реактивної потужності трифазного змінного струму. Схеми та похибки вимірювань [2, гл.37; 17, с. 206-215; 18, с. 191-197].
2.10.2. Використання вимірювальних трансформаторів струму і напруги для розширення границь вимірювань ватметрів [2, гл.36; 17, с. 202-206; 18, с. 189-191].
2.11. ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГИ ТА СТРУМУ КОМПЕНСАТОРОМ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
2.11.1. Компенсаційний метод вимірювання [2, гл.43].
2.11.2. Компенсатори постійного і змінного струму, їх принцип дії, основні метрологічні характеристики та сфери застосування [2, гл.43; 17, с. 146-158; 17, с. 147-151].
2.11.3. Вимірювання напруги, струму та опору компенсаційним методом. Похибки вимірювань [2, гл.43].
2.12. ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОПОРУ
ОДИНАРНИМ МОСТОМ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
2.12.1. Мости постійного і змінного струму, їх принцип дії, основні метрологічні харак теристики і сфери застосування. Незрівноважені мостові схеми [2, гл.41-42; 17, с.135-146; 18,с.140-147].
2.12.2. Особливості вимірювання електричного опору мостами постійного струму. Схеми і похибки вимірювань опору [2, гл.42; 17, с. 228-235; 18, с. 207-210].
2.13. МЕТРОЛОГІЧНА ПЕРЕВІРКА ОДНОФАЗНИХ ІНДУКЦІЙНИХ ЛІЧИЛЬНИКІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
2.13.1. Вимірювання електричної енергії. Будова та принцип дії лічильника електричної енергії. Похибки вимі рювання електричної енергії [2, гл.38; 17, с. 215-218; 18, с. 197-199].
2.14. ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИГНАЛІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛОГРАФА
2.14.1. Методи і засоби вимірювання частоти. Аналогові конденсаторні частотоміри. Циф рові частотоміри. Похибки вимірювання частоти [2, гл.40; 17, с.221-234; 18, с. 202-204].
2.14.2. Вимірювання часових інтервалів, методи та похибки вимірювань [2, гл.40].
2.14.3. Методи і засоби вимірювання кута фазового зсуву. Вимірювання кута фазового зсуву за допомогою осцилографа. Похибки вимірювання кута фазового зсуву [1, с. 218-221; 2, с. 199-202; 5, гл.39].
2.15. ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ЗМІННОГО СТРУМУ.
2.15.1. Поняття міри. Однозначні і багатозначні міри. Міри електричних величин: міри е.р.с., міри електричного опору, міри індуктивності, міри ємності. Основні метрологічні характеристики і галузі застосування мір електричних величин [5, гл.26; 17, ст. 30-41; 18, с. 78-86].
2.15.2. Вимірювання індуктивності та ємності аналоговими та цифровими вимірювальними приладами. Еквівалентні схеми заміщення конденсаторів і котушок індуктивності. Похибки вимірювань [2, гл.35; 17, с. 252-258; 18, с. 219-228].
3. ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ
3.1. Структура вимірювальної задачі
Метою практичних занять є набуття студентами практичних навиків розв'язування вимірювальних задач і підготовка до виконання розрахункових та лабораторних робіт.
Вимірювальна задача складається з трьох основних етапів – підготовки експерименту, виконання експерименту та опрацювання результатів експерименту і має таку структуру:
1. Підготовка експерименту.
1.1. Визначення орієнтовних значень вимірюваних величин.
1.2. Вибір методу вимірювання.
1.3. Вибір засобів вимірювальної техніки (ЗВТ):
а) системи і типу ЗВТ;
б) класу точності ЗВТ;
в) границі вимірювання ЗВТ;
г) інших метрологічних характеристик ЗВТ (вхідного опору, частотного діапазону тощо).
1.4. Вибір схеми виконання експерименту.
1.5. Визначення попередньої оцінки похибки вимірювання – граничної або довірчої похибок.
У вимірювальній техніці існують два типи задач щодо вибору методу вимірювання, ЗВТ та схеми їх увімкнення:
а) метод вимірювання, ЗВТ та схему їх увімкнення вибирають з умови забезпечення мінімального можливого значення похибки вимірювання (чи );
б) метод вимірювання, ЗВТ та схему їх увімкнення вибирають з умови, щоб похибка вимірювання ( чи ) не перевищувала допустимого значення (), заданого в умові задачі.
2. Проведення експерименту. Запис показів вимірювальних приладів.
3. Опрацювання результатів експерименту.
3.1. Визначення результату вимірювання за показами вимірювальних приладів та параметрами використаних засобів вимірювальної техніки.
3.2. Визначення остаточної оцінки похибки вимірювання.
3.3. Запис результату вимірювання у стандартизованій формі.
Примітка. На практичних заняттях і виконуючи розрахункову роботу, студенти здійснюють тільки перший етап вимірювальної задачі – підготовка експерименту, а на лабораторних заняттях виконують вимірювальну задачу повністю.
3.2. Приклад розв'язування вимірювальної задачі
Задача. Виберіть засоби вимірювальної техніки та схему їх ввімкнення для вимірювання струму в колі споживача =350 Ом, під'єднаного до джерела живлення постійного струму з параметрами = 1В, = 50 Ом. Допустиме значення похибки вимірювання =(0,7%. Температура довкілля = 26°С, напруженість магнітного поля Н = 400 А/м.
Розв’язування вимірювальної задачі здійснюють у послідовності, відповідно до структури вимірювальної задачі (див. п. 3.1.).
a б
Рис. 1. Схема вимірювання сили струму.
1. Підготовка експерименту
1.1. Знаходимо орієнтовне значення сили струму , що протікає в колі споживача (рис. 1, а)
А.
1.2. Оскільки точність вимірювання струму невисока, вибираємо метод безпосередньої оцінки, тобто пряме вимірювання струму за допомогою амперметра (рис. 1, б).
1.3. Виходячи із приблизного значення вимірювального струму допустимого значення похибки вимірювання та умов виконання експерименту по [24] вибираємо вимірювальний прилад – міліамперметр магнітоелектричної системи з такими параметрами:
; М2038; (; кл. точності 0,2; границя вимірювання =З mА; максимальний відлік =150; внутрішній опір =25 Ом; нормальний температурний діапазон (Н=20±2°С; коефіцієнт впливу температури на похибку приладу (( = /10oC; додаткова похибка від впливу магнітного поля = ±0.3%, при напруженості магнітного поля Н = 400 А/м.
1.4. Вибираємо схему прямого увімкнення міліамперметра послідовно із споживачем RH (рис. 1, б).
1.5. Визначаємо попередню оцінку похибки вимірювань струму, яка має такі складові: основ ну інструментальну похибку амперметра .; дві додаткові інструментальні похибки: темпе ратурну і від впливу зовнішнього магнітного поля ; а також методичну похибку .
Визначаємо граничні значення кожної із цих складових похибки вимірювання, прийняв ши, що показ амперметра ІА орієнтовно дорівнює значенню струму ІХ, тобто ІА ІХ.
;
;
;
.
Оскільки , то необхідно її вилучити шляхом корекції результату вимірювання (на етапі опрацювання результатів експерименту), визначивши виправлене значення вимірюваного струму за формулою:
,
де ІА – показ амперметра; δМА – значення методичної похибки.
Тоді δМА = 0 і в результуючу похибку вимірювання сили струму не входить.
1.6. Визначаємо граничне значення відносної довірчої похибки вимірювання при трьох елементарних складових:
= ±((A.гр ++) = ±(0,24+0,08+0,3) = ±0,62%
Оскільки ||<|| то задача розв’язана правильно і можна переходити до наступного етапу.
2. Виконання експерименту.
Нехай під час вимірювання одержано відлік на шкалі амперметра NА= 120.
3. Опрацювання результатів експерименту.
3.1. Визначаємо показ амперметра.
де СА – стала шкали амперметра, яка дорівнює
Відповідно до п. 1.5 здійснюємо корекцію результату вимірювання з метою вилучення методичної похибки.
.
3.2. Визначаємо остаточну оцінку похибки вимірювання сили струму.
Із всіх елементарних складових похибки вимірювання, розрахованих в п.1.5, змінилося значення тільки основної інструментальної похибки амперметра, оскільки його показ ІА не дорівнює розрахованому значенню сили струму ІХ.
%
Визначаємо граничне значення абсолютної похибки вимірювання сили струму, необхідної для запису результату вимірювання у стандартизованій формі.
3.3. Результат вимірювання струму записуємо у стандартизованій формі:
;
Попередньо заокругливши значення та відповідно до правил заокруглення результуючих похибок [4; гл.9], одержимо:
3.3. Теми практичних занять
Тема 1. Методи та засоби вимірювання напруги та сили постійного струму аналоговими і цифровими приладами.
Тема 2. Методи та засоби вимірювання інтегральних значень напруги змінного струму.
Тема 3. Методи та засоби вимірювання потужності споживачів в однофазних колах змінного струму.
Тема 4. Методи та засоби вимірювання електричного опору на постійному струмі..
Тема 5. Дослідження динамічних характеристик магнітних матеріалів.
Тема 6. Методи та засоби вимірювання потужності споживачів у трифазних колах змінного струму.
Тема 7. Методи та засоби вимірювання напруги та струму компенсатором постійного струму.
Тема 8. Методи та засоби вимірювання електричного опору одинарним мостом постійного струму.
4. ЛАБОРАТОРНІ ЗАНЯТТЯ
4.1. Загальні вимоги до виконання лабораторних робіт
Відповідно до структури вимірювальної задачі (див. п. 3.1.) виконання кожної лабо раторної роботи складається з трьох етапів: розв'язування задачі, виконання вимірювального експерименту та оформлення звіту.
1. Розв'язування задачі. Розв'язуючи задачі, необхідно вибрати метод вимірювання, засоби вимірювальної техніки (ЗВТ) та схему їх ввімкнення, які забезпечують вимірювання заданої фізичної величини з похибкою ., не більшою від заданого допустимого значення похибки вимірювання .
Примітка. Засоби вимірювальної техніки вибирають з тих, що знаходяться на робочому місці лабораторної роботи. Вибираючи ЗВТ, слід вказувати всі його характеристики: тип, систему, клас точності, границю вимірю вання, максимальний відлік, сталу шкали, внутрішній опір, індивідуальний номер тощо.
2. Проведення експерименту. Допуском до виконання експерименту є правильно розв'язана задача і відповіді на контрольні запитання, наведені в кінці інструкції до кожної лабораторної роботи.
Для виконання експерименту студент складає електричне коло за вибраною під час розв'язування задачі схемою ввімкнення вибраних ЗВТ і здійснює всі необхідні вимірювання відповідно до плану роботи, наведеного в інструкції до лабораторної роботи.
Покази приладів, одержані під час експерименту, записують в таблиці експе риментальних даних, які повинні бути підготовлені в робочому зошиті до початку заняття. Після закінчення експерименту студент дає заповнені таблиці викладачеві для перевірки і підпису. Підписані викладачем таблиці даних – єдиний документ, що підтверджує виконання експерименту.
Технічні характеристики використаних ЗВТ записують в спеціальну таблицю, наведену в інструкції до лабораторної роботи.
3. Оформлення звіту з лабораторної роботи. За результатами експерименту студент оформляє звіт з лабораторної роботи. Звіт оформляють на стандартних аркушах формату А4. Перелік питань, які повинні бути висвітлені в звіті, вказано в інструкції до кожної роботи (див. п. "Зміст звіту").
Звіт з виконаної роботи студент здає на наступному занятті. Без зданого звіту за попередню роботу студента не допускають до наступної роботи.
Захищений і зарахований звіт є єдиним документом, що підтверджує виконання сту дентом лабораторної роботи.
Основним джерелом для підготовки до лабораторних робіт є інструкції до лабораторних робіт з курсу "Метрологія та вимірювання", які є в читальному залі навчальної бібліотеки університету. Інструкції також можна одержати на кафедрі "Інформаційно-вимірювальні технології " (5-й навчальний корпус, к.703).
4.2. Теми лабораторних робіт
Лабораторна робота №1. Вимірювання напруги та сили постійного струму аналоговими і цифровими приладами.
Лабораторна робота №2. Вимірювання інтегральних значень напруги змінного струму.
Лабораторна робота №3. Вимірювання потужності споживачів в однофазних колах змінного струму.
Лабораторна робота №4. Вимірювання електричного опору на постійному струмі.
Лабораторна робота №5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом безпосереднього порівняння зі зразковим.
Лабораторна робота №6. Визначення динамічних характеристик магнітних матеріалів.
Лабораторна робота №7. Вимірювання потужності споживачів у трифазних колах змінного струму.
Лабораторна робота №8. Вимірювання напруги та струму компенсатором постійного струму.
Лабораторна робота №9. Вимірювання електричного опору одинарним мостом постійного струму.
Лабораторна робота №10. Метрологічна перевірка однофазних індукційних лічильників електричної енергії.
5. РОЗРАХУНКОВА РОБОТА
Розрахункова робота складається з десяти задач. Студент повинен виконати лише свій варіант (згідно номеру, який дав викладач).
Виконуючи розрахункову роботу, необхідно наводити посилання на конкретні літературні джерела, використані для вибору схеми вимірювання, конкретних засобів вимірювальної техніки, виконання розрахунків тощо.
Задача 1. При вимірюванні напруги UХ вольтметром класу точності kT. з границею вимірювання UК і шкалою з максимальним відліком одержано відлік NX . Визначити значення вимірюваної напруги UX. (табл. 1). Записати результат вимірювання напруги.
Таблиця 1
Параметри
Варіанти
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nmax , B
300
150
150
75
75
75
150
150
75
100
Uк, B
600
300
450
150
75
150
300
450
600
100
180
125
130
50
60
45
120
75
65
55
kT
0,1
0,2
0,5
1,5
2,5
1,5
0,1
0,5
1,5
1,0
Продовження таблиці 1
Варіанти
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Nmax , B
150
150
100
150
75
150
150
100
150
75
Uк, B
750
600
200
300
150
15
3
10
7,5
1,5
120
75
90
70
60
110
130
70
80
55
kT
0,1/0,01
0,2/
0,02
0,3/
0,05
0,5/
0,05
0,1/
0,02
0,1/
0,05
0,2/
0,05
0,1/
0,05
0,5/
0,01
0,5/
0,02
Варіанти
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Nmax , B
150
150
150
150
175
75
75
100
100
100
Uк, B
45
150
20
30
150
15
3
15
9,5
1,5
130
75
100
90
60
11
10
80
80
55
kT
0,01
0,02
1,5
0,05
1,0
0,1
0,2
2,5
0,05
1,0
Задача 2. Амперметр електромагнітної системи класу точності 0,1 з границею вимірювання Iк = 15 А; максимальним відліком шкали ввімкнений в коло одно фазного споживача змінного струму через вимірювальний трансформатор струму (ВТС) заданого класу точності з номінальним коефіцієнтом трансформації kІН. Записати результати вимірювання сили струму в колі споживача, якщо відлік на шкалі амперметра дорівнює NA (табл.2). Накреслити схему вимірювання.
Таблиця 2
Параметри
Варіанти
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0,1/5
75/5
0,5/5
20/5
1/5
50/5
0,2/5
100/5
2/5
10/5
50
100
60
90
70
80
55
95
65
85
Клас точності ВТС
0,1
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
0,1
Варіанти
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
30/5
0,1/5
40/5
0,2/5
75/5
1/5
0,5/5
50/5
10/5
100/5
75
80
45
90
70
85
40
90
70
75
Клас точності ВТС
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
Варіанти
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0,5/5
1/5
2/5
2,5/5
5/5
10/5
15/5
20/5
25/5
50/5
75
80
90
100
110
120
130
140
150
75
Клас точності ВТС
0,1
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
0,1
0,2
0,5
0,1
Задача 3. Визначити покази вольтметрів:
1) магнітоелектричного;
2) термоелектричного;
3) випрямного з двопівперіодним випрямлячем, градуйованого в середньоквадратичних значення синусоїди;
4) електронного з перетворювачем середньовипрямлених значень, градуйованого в середньовипрямлених значеннях сигналу;
5) електронного амплітудного. Всі прилади з відкритим входом.
На вольтметри подана напруга заданої форми (див. табл. Д.1 додатка) з амплітудою Um і періодом Т (табл. 3).
Таблиця 3
Параметри
Варіанти
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Порядковий номер u(t)
в табл. Д.1 додатка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
мс
10
200
15
30
60
100
5
1
50
2
Т, мс
5
15
10
20
0,2
0,5
5
10
15
1
Варіанти
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Порядковий номер u(t)
в табл. Д.1 додатка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
мс
20
250
40
150
300
25
200
50
200
400
Т, мс
5
10
15
20
25
5
10
15
20
25
12.04.2016 15:04-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора