42197

Вивчення будови, принципу дії амперметрів та вольтметрів. Визначення їх метрологічних характеристик

Лабораторная работа

Физика

Якщо статична характеристика лінійна у=кх то коефіцієнт к називається чутливістю вимірювального приладу; ціна поділки ЗВ ; ціна одиниці найменшого розряду числа в показах цифрового приладу ; 2 похибки ЗВ: Абсолютна відносна приведена похибки ЗВ; Похибки поділяються на статичні які виникають при вимірюванні постійних величин динамічні які виникають при вимірюванні змінних величин. До числа характеристик похибок відноситься також варіація вихідного сигналу або варіація показів вимірювального приладу.8485]: метод порівняння з...

Украинкский

2013-10-27

93 KB

22 чел.

Лабораторна робота № 4

Вивчення будови, принципу дії амперметрів та вольтметрів. Визначення їх метрологічних характеристик

4.1 Мета роботи

Визначити основні метрологічні характеристики засобів вимірювання і отримати практичні навики при повірці електромеханічних амперметрів та вольтметрів різних систем.

4.2 Програма роботи

В процесі підготовки до заняття студенту потрібно вивчити і опрацювати дані методичні вказівки і рекомендовану літературу. Підготувати відповіді на контрольні запитання, а також оформити звіт.Проводячи ряд вимірювань струму та напруги, навчитись розрізняти прямі та інші види вимірювань, методику визначення дійсної вимірюваної величини. Провести повірку амперметрів та вольтметрів різних систем методом порівняння. Дослідити основні метрологічні характеристики запропонованих технічних засобів. Здійснити обробку результатів досліджень.Зробити висновки згідно проведеної роботи.

4.3 Основні  теоретичні положення.

З точки зору загальних методів вимірювання в метрології розрізняють прямі, непрямі, сукупні та сумісні вимірювання. Найпростіші і найбільш точні серед них є прямі вимірювання.

Прямим вимірюванням називається, вимірювання, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з експериментальних даних.

Всі вимірювання виконуються за допомогою технічних засобів, які мають нормовані похибки і називаються засобами вимірювання. Технічні характеристики, які описують ці властивості та впливають на результати і похибки вимірювань, називають метрологічними. Найважливіші з них регламентуються міждержавним стандартом ГОСТ 8.009-72 “ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений”.

До основних метрологічних характеристик належать:

1) характеристики функції перетворення ЗВ:

Статична характеристика встановлює залежність  y = f(x) інформаційного параметра вихідного сигналу від інформаційного параметра х вхідного сигналу.

Якщо статична характеристика лінійна у=к·х, то коефіцієнт к називається чутливістю вимірювального приладу;

  •  ціна поділки ЗВ ;
  •  ціна одиниці найменшого розряду числа в показах цифрового приладу ;

2) похибки ЗВ:

Абсолютна, відносна, приведена похибки ЗВ;

Похибки поділяються на статичні, які виникають при вимірюванні постійних величин, динамічні, які виникають при вимірюванні змінних величин.

Статичні похибки поділяються на систематичні та випадкові.

До числа характеристик похибок відноситься також варіація вихідного сигналу або варіація показів вимірювального приладу.

3) динамічні характеристики ЗВ ;

Динамічна характеристика ЗВ знімається при перехідних процесах, які відбуваються при експлуатації приладів і характеризується постійною часу Т .

4) чутливість ЗВ ;

За метрологічним призначенням ЗВ розділяють на еталони і робочі.

Робочі еталони призначені для передачі розміру одиниць від державного еталона до робочого ЗВ.

Для визначення деяких метрологічних характеристик ЗВ проводиться повірка.

Всі прилади у відповідності з ГОСТ–8513–84 періодично підлягають повірці. Повіркою називається визначення за допомогою еталона похибки ЗВ і встановлення його придатності до експлуатації. Повірка вимірювальних приладів здійснюється одним і двох методів [5, с.84-85]:

  •  метод порівняння з державним еталоном, який відтворює вимірювану величину ;
  •  метод порівняння приладу, що повіряється і деякого робочого еталону при вимірюванні однієї і тієї ж величини.

Основним технічно-нормативним документом, який встановлює вимоги до умов, методів і засобів повірки аналогових амперметрів і вольтметрів є ГОСТ 8.497-83 “Амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры. Методы и средства поверки”.

Згідно цього ГОСТу при повірці аналогових амперметрів і вольтметрів виконуються наступні операції: зовнішій огляд прилада; перевірка працездатності; визначення впливу нахилу на покази приладу; перевірка електричної міцності ізоляції і визначення опору ізоляції; визначення основної похибки і варіації показів; визначення величини неповернення стрілки до нуля.

Робочі ЗВ повіряються робочими еталонами, найчастіше методом порівняння. Суть цього методу полягає в тому, що одне і теж значення величини вимірюється одночасно двома приладами: еталоном і приладом, що повіряється. Отримані значення порівнюються і за ними визначається похибка приладу. Вона порівнюється з допустимою основною похибкою приладу, що повіряється. Після цього робиться висновок про придатність його до експлуатації.

Опис схеми повірки амперметра та вольтметра

В роботі потрібно здійснити повірку методом порівняння амперметра та вольтметра рисунки 4.1, 4.2, 4.3.

Рисунок 4.1Схема повірки вольтметра типу Є378 методом порівняння

Рисунок 4.2 — Схема повірки амперметра типу Є378 методом порівняння

Рисунок 4.3 — Схема повірки вольтметра типу М285К методом порівняння

В схемах рисунків 4.1 і 4.3 – Vn – вольтметр, що повіряється; V0 – зразковий прилад (для схеми 4.1: вольтметр магнітоелектричної системи типу Э59 класу 0,5; для схеми 4.3: вольтметр магнітоелектричної системи типу М243 класу 0,2). В схемі рисунка 4.2, Ап – амперметр, що повіряється; А0 – взірцевий амперметр феродинамічної системи типу Д57, класу 0,1.

Для зміни напруги та струму на вході схем включаються: лабораторний автотрансформатор (ЛАТР) схеми 4.1, 4.2; реостат на 160 Ом, схема 4.3. Для обмеження струму в колі (рисунок 4.2) використовується додатковий опір на 2 Ома.

На вхід схеми 4.1, 4.2 подається змінна напруга 220В, 50Гц; а схеми 4.3 постійна напруга  20 В з джерела постійної напруги  

4.4 Порядок виконання роботи

Повірка амперметрів і вольтметрів

    4.4.1 Здійснити повірку амперметра або вольтметра. Для цього зібрати схему що зображена на рисунку 4.1 (згідно завдання викладача). Встановити стрілку на нульову позначку, а потім, плавно збільшуючи значення вимірюваної величини підвести її до першої оцифрованої поділки шкали. Записати в протокол повірки покази взірцевого приладу та приладу, що повіряється. Згодом, так само порівнюють покази на всіх оцифрованих відмітках шкали приладу, що повіряється, спочатку при плавному збільшенні вимірюваної величини від нуля до максимуму, а згодом при зменшенні її від максимуму до нуля. Згідно даних формул обчислюють дійсне значення виміряної величини, абсолютні, відносні та приведені похибки і варіацію. Всі вимірювання та обчислення вносяться в протокол повірки.

Метрологічні характеристики

   4.4.2 Зібрати одну із схем рисунків 4.1, 4.2, 4.3 (згідно завдання викладача) і визначити ціну поділки приладів. Змінюючи вхідну величину, побудувати статичну характеристику приладу αu= f (Uвх)  або αI = f (Івх) та визначити згідно неї чутливість приладу.

   Визначити час заспокоєння коливань рухомої частини приладу, що повіряється (цей час не повинен перевищувати 4 секунди). Для цього встановити значення вимірюваної величини, яке б відповідало середній відмітці шкали, виключити джерело живлення і знову його включити, засікаючи при цьому по секундоміру час від моменту включення до моменту, коли відхилення стрілки від положення рівноваги буде менше 1 %. Це дозволяє наближено оцінити постійну часу передаточної характеристики:     Т =  tзасп / 3 .

Протокол повірки оформляється згідно форми:

Протокол повірки

(амперметру, вольтметру) типу ____________, класу ________, ____________ системи, заводський № _____________, завод виготовлювач _______________, рік виготовлення ______, з межами вимірювання ________ для _________ струму (напруги).

Умови повірки:

Температура навколишнього середовища __________, спосіб монтажу _____________, частота змінного струму _________.

Повірка проводилась на межі ________ в діапазоні ___________ з допомогою взірцевого приладу типу ___________, класу ________, системи _________, заводський № ____________ завод виготовлювач _____________, рік виготовлення _________, межа вимірювання ________.

Ціна поділки приладу, що повіряється __________, взірцевого приладу _________.

Нормоване значення діапазону вимірювання ____________.

Результати повірки приладу:

Таблиця 4.1 — Таблиця повірки приладів

Покази приладу, що пові-ряємо,

В (А)

Покази робо-чого ета-лону

В (А)

Похибки

Варіація приладу, що пові-ряється

Абсо-лютна

В  (А)

Від-носна,

%

Приве-дена,

%

Пря-мий

хід

Зворот-ній

хід

   4.4.3 Зробити висновок, в якому вказати метрологічні характеристики приладів з якими проводились дослідження та про придатність повіреного приладу для використання.

4. 5 Обробка результатів. Основні формули для обчислення

Точність вимірювання визначається як різниця між виміряним значенням  і дійсним значенням  вимірюваної величини. Ця різниця називається абсолютною похибкою приладу

     

( 4.1 )

Разом з абсолютною похибкою точність характеризують відносними безрозмірними величинами – відносною та приведеною похибками.

Відносна похибка – це відношення абсолютної похибки до дійсного значення вимірюваної величини:

   

( 4.2 )

Приведена похибка – це відношення абсолютної похибки до нормуючого значення N (верхня межа вимірювання, довжина шкали, діапазон вимірювання).

       

( 4.3 )

Ціна поділки приладу визначається за формулою

  

( 4.4 )

де А – межа вимірювання,

    n – число поділок шкали.

Варіація приладу визначається як найбільша різниця показів приладу при повірці, одержаних при прямому та зворотному ході, на одній і тій же оцифрованій відмітці.

4. 6 Контрольні запитання

4.6.1 Які існують методи вимірювання?

4.6.2 Як визначається клас точності приладу?

4.6.3 Від чого залежить позначення класу точності на засобі вимірювання?

4.6.4 Які метрологічні характеристики Ви знаєте?

4.6.5 Як визначається приведена похибка і нормуюче значення?

4.6.6 Як визначається абсолютна і відносна похибки?

4.6.7 Що таке варіація?

4.6.8 В чому полягає суть методу порівняння?

4.6.9 Яка різниця між прямими і непрямими вимірюваннями?

4.6.10 Як ціна поділки шкали приладу залежить від чутливості приладу?

PAGE   \* MERGEFORMAT 32


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22689. Сальдо платіжного балансу України 30 KB
  обсяги прямих іноземних інвестицій в Україну постійно зростали. З початку 2001 року темпи надходження прямих іноземних інвестицій в Україну уповільнилися. Слід окремо наголосити на тому що значна частина інвестицій надійшла з офшорних зон.
22690. Операції з давальницькою сировиною (толінг) 29.5 KB
  Важлива підстава для віднесення операції до толінгу: сировину яка ввозиться або купується на території країни переробки переробне підприємство вносить під безмитний режим. Основні схеми толінгу: іноземний постачальник сировини оплачує вітчизняному виробникові її переробку стає власником одержаного продукту вивозить його за межі країни і продає на закордонних ринках. давальницька сировина переробляється на підприємстві даної країни з наступним експортом продукту переробки під митним контролем. Толінг: зовнішній внутрішній сировина...
22691. Митно-тарифне регулювання ЗЕД 32.5 KB
  Правові економічні та організаційні основи митної справи визначені Митним Кодексом України 1991 р. Система митних органів України: Державний митний комітет України регіональні митні управління митниці митні пости Основні функції митних органів: приймають участь у розробці митної політики та її реалізації забезпечують дотримання законодавства захищають економічні інтереси України стягують мита податки та інші платежі здійснюють митну статистику зовнішньої торгівлі та спеціальну статистику ведуть товарну номенклатуру ЗЕД...
22692. Стан внутрішнього ринку 25 KB
  З огляду на те що ринок є визначальним інститутом ринкового механізму який забезпечує регулювання та координацію дій суб’єктів господарювання вузькість внутрішнього ринку веде до серйозних негативних наслідків. Подруге порушуються зв'язки між окремими економічними суб'єктами галузями регіонами тощо. Вшосте виникає дефіцит або викривленість інформації для суб'єктів господарювання про стан попиту суспільну оцінку ефективності виробництва рівень його конкурентоспроможності. Звуженість ринків робить цю інформацію некоректною частково...
22693. Конкурентоспроможність економіки та конкурентна політика України 133 KB
  – випущено Світовий звіт що стосується проблем конкурентоспроможності €œПро конкурентоспроможність окремих національних економік€. Результат дослідження: було визначено індекс конкурентоспроможності який визначався за основними групами факторів які є найбільш впливовими. Фактори конкурентоспроможності: відкритість – вимірює відкритість до зовнішньої торгівлі і інвестицій політики обмінних курсів і легкості експорту. Україна зайняла 53 місце по індексу конкурентоспроможності.
22694. Експорт в Україні 21.5 KB
  Україна мала позитивне сальдо але за рахунок поточних операцій платіжного балансу. Платіжний баланс – співвідношення між сумою всіх грошових надходжень отриманих державою від інших країн за певний період і сумою всіх платежів які здійснювалися за цей період. Структура ПБ в міжнародній статистиці однакова і складається з наступних частин: баланс надходжень і платежів із зовнішньої торгівлі баланс надходжень і платежів за послуги баланс некомерційних надходжень і платежів баланс надходжень і платежів із закордонних капіталовкладень...
22696. Вільні економічні зони в Україні 35.5 KB
  На Україні існують вільні ВЕЗ чи спеціальні СЕЗ економічні зони та території пріоритетного розвитку ТПР і являють собою частину території України на якій встановлюються i діють спеціальний правовий режим економічної діяльності та порядок застосування i дії законодавства України. 2001 року зареєстровано: 11 СЕЗ і 9 ТПР. Загальна територія на яку поширюється режим СЕЗ та ТПР 105 території України. Кількість областей України на які поширюються режим СЕЗ та ТПР 12.
22697. Проблеми тінізації Економіки України та її олігархізації 23 KB
  Світовою практикою доведено: чим слабша держава тим вищий ступінь тінізації економіки. Зв'язок між традиційними проявами тіньової економіки: корупція – відмивання коштів – поширення сфери дії кримінальних угруповань – діяльність €œфіктивних фірм€ – поширення проявів тінізації національної економіки в цілому. Автор робить висновок що будьякі прояви нелегальної економіки які не знаходять відповідної протидії з боку органів державної влади не тільки спотворюють пропорції розширеного відтворення виробництва а й знецінюють демократичні...