70849

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТМЕТРА МЕТОДОМ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Получение навыков проведения метрологических работ в процессе определения контроля погрешности цифрового вольтметра методом прямых измерений. Ознакомьтесь с принципом действия устройством и характеристиками цифрового вольтметра.

Русский

2014-10-28

237.5 KB

21 чел.

9

ГЛАВА 2. ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

РАБОТА №2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТМЕТРА МЕТОДОМ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Получение навыков проведения метрологических работ в процессе определения (контроля) погрешности цифрового вольтметра методом прямых измерений.

2. ЗАДАНИЕ ДЛЯ ДОМАШНЕЙ ПОДГОТОВКИ

1. Ознакомьтесь со следующими понятиями: единство измерений, метрологическая аттестация, поверка средств измерений, метрологические характеристики средств измерений.

2. Ознакомьтесь с организацией и порядком проведения поверки.

3. Ознакомьтесь с требованиями к построению, содержанию и изложению методик поверки средств измерений.

4. Ознакомьтесь с содержанием и построением поверочных схем.

5. Ознакомьтесь со способами получения и представления результатов поверки.

6. Ознакомьтесь с принципом действия, устройством и характеристиками цифрового вольтметра.

7. Ознакомьтесь с характеристиками прибора для поверки вольтметров.

3. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Лабораторный стенд представляет собой персональный компьютер, на рабочем столе которого расположены модели прибора для поверки вольтметров и цифрового вольтметра (рис. 2.1.1).

Моделируемый прибор для поверки вольтметров может выдавать напряжение от 0,000000 В до 199,999999 В с точностью 1 мкВ. В ручном режиме желаемое напряжение устанавливается с клавиатуры. Прибор может быть связан при помощи стандартного интерфейса (например, интерфейса КОП) с ПЭВМ, благодаря чему возможна также и автоматическая поверка вольтметров. В этом случае сначала устанавливается диапазон, в котором будет поверяться вольтметр: минимальное значение напряжения «Минимум», максимальное значение напряжения «Максимум» и шаг изменения напряжения «Шаг». Затем запускается специальная программа поверки вольтметра, пошагово выдаются напряжения в направлении возрастания и убывания, соответствующие показания вольтметра запоминаются.

Рис. 2.1.1. Вид экрана лабораторного стенда при проведении работы №2.1.

Модель цифрового вольтметра используется для измерения постоянного напряжения на выходе делителя напряжения. Пределы допускаемых значений основной погрешности цифрового вольтметра при измерении постоянного напряжения равны:

,

где  - конечное значение установленного предела измерений;

U – значение измеряемого напряжения на входе.

Схема подключения приборов при выполнении измерений приведена на рис.2.1.2.

В качестве ЭВМ, изображенной на рисунке, используется ПЭВМ, на котором вы сейчас работаете.

Манипуляция органами управления средствами измерений и других устройств производится при выполнении работы с помощью мыши.

4. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Изучите описание работы, раздел настоящего пособия «Общие сведения о поверке средств измерений»  и рекомендованную литературу. Запустите программу-оболочку лабораторного практикума, нажав кнопку RUN (“стрелка направо” в левом верхнем углу окна программы), и выберите  лабораторную работу №1 «Определение погрешности цифрового вольтметра методом прямых измерений» в группе работ «Поверка средств измерений».

2. При необходимости еще раз почитайте описание работы, ответьте на вопросы коллоквиума и получите допуск к выполнению работы. После сдачи коллоквиума на рабочем столе автоматически появится окно лицевой панели ВП и окно лабораторного журнала, созданного в программе MS Excel. В лабораторный журнал в процессе выполнения работы будут вноситься данные, необходимые для последующего составления отчета.

3. Приготовьте к работе проверенную на отсутствие вирусов, отформатированную 3,5-дюймовую дискету и вставьте её в дисковод.

4. Изучите органы управления, находящиеся на передней панели прибора для поверки вольтметров.

На лицевой панели прибора для поверки вольтметров расположены:

- кнопка «Вкл.», предназначенный для включения прибора;

- кнопка «Калибровка», предназначенная для калибровки прибора перед использованием;

- кнопка «+», предназначенная для установки полярности выходного напряжения;

- девять кнопок «Разряды», предназначенные для установки значения выходного напряжения в ручном режиме работы;

- переключатель «Максимум», предназначенный для установки верхнего предела выдаваемого напряжения в автоматическом режиме работы;

- переключатель «Минимум», предназначенный для установки нижнего предела выдаваемого напряжения в автоматическом режиме работы;

- переключатель «Шаг», предназначенный для установки шага, с которым выдается напряжение в автоматическом режме работы

Также имеются индикатор выходного напряжения и пять клемм для подключения поверяемых вольтметров. Из них: две токовых (силовых) клеммы (обозначение Т1 и Т2) и две потенциальных (измерительных) клеммы (обозначение П1 и П2) для реализации при необходимости четырехзажимной схемы подключения нагрузки, а также клемма Э для подключения защитного экрана. При подключении в качестве нагрузки цифрового вольтметра, используемого в работе, клеммы Т1 и П1, а также Т2 и П2 соединены между собой, а клемма Э соединена с клеммой П2.

Погрешность воспроизведения напряжения прибора для поверки вольтметров , Т=205 град.Цельсия.

5. На лицевой панели цифрового вольтметра расположены:

-  кнопка «Вкл.» включения питания прибора от сети;

- индикатор перегрузки «П», показывающий превышение измеряемого напряжения верхнего предела измерения в данном диапазоне;

-  кнопка с индикатором выбора меньшего предела работы «<-»;

-  кнопка с индикатором выбора большего предела работы «->»;

-  кнопка с индикатором выбора автоматического предела работы «АВП»;

-  группа кнопок с индикаторами рода работы, среди которых должна быть включена «U=», соответствующая измерению постоянного напряжения.

Диапазоны измерения напряжения следующие:

-  200 мВ (от 0,0 мВ до 199,9 мВ);

-  2 В (от 0,000 В до 1,999 В);

-  20 В (от 0,00 В до 19,99 В);

-   200 В от (0,0 В до 199,9 В);

-  2000 В (от 0 В до 1999 В).

Пределы допускаемых значений основной погрешности цифрового вольтметра при измерении постоянного напряжения равны:

,

где  - конечное значение установленного предела измерений;

U – значение измеряемого напряжения на входе.

6. В данной работе модель прибора для поверки вольтметров используется в качестве образцового средства измерений и служит для воспроизведения с высокой точностью значения постоянного напряжения. В качестве рабочего средства измерений, погрешность которого подлежит определению, служит модель цифрового вольтметра.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Проведите подготовительные операции с моделями приборов.

1.1. Включите прибор для поверки вольтметров, нажав кнопку «Вкл». Проведите его калибровку, нажав кнопку «Калибровка».

1.2. Включите цифровой вольтметр, нажав кнопку «Вкл».

2. Проведите операции по ручному определению (контролю) погрешности цифрового вольтметра.

2.1. Кнопками «Разряды» прибора для поверки вольтметров (ППВ) установите напряжение 0,000000 мВ.

2.2. Установите предел измерения цифрового вольтметра равным 200 мВ и измерьте с его помощью величину постоянного напряжения на выходе ППВ. Результаты занесите в лабораторный журнал по форме, приведенной в таблице 2.1.1.

2.3. Последовательно увеличивая вручную напряжение на выходе ППВ с шагом 25 мВ, измеряйте цифровым вольтметром напряжения и записывайте показания в лабораторный журнал. Делайте это до тех пор, пока напряжение на выходе ППВ не составит 200мВ.

2.4. Повторите п. 2.3. с той разницей, что напряжение на выходе ППВ последовательно уменьшайте с шагом 25 мВ от 200 мВ до 0 мВ.

Таблица 2.1.1

Определение (контроль) погрешности цифрового вольтметра методом прямых измерений постоянного напряжения на выходе прибора для поверки вольтметров

Напряжение на выходе ППВ, В

Пока-зания цифрового вольтметра, В

Абсолютная погрешность вольтметра, мкВ

Относительная погрешность вольтметра, %

Вариация

показаний

вольтметра

расчет

возрастание

убывание

расчет

возрастание

убывание

абс., мВ

относит., %

3. Проведите операции по автоматическому определению (контролю) погрешности цифрового вольтметра.

3.1. Установите минимальное напряжение ППВ 0,000000 В, максимальное – 1,990000 В.

3.2. Установите предел измерения вольтметра 2 В.

3.3. Нажмите кнопку «Автоматическая поверка».

3.4. После проведения поверки вставьте дискету и, нажав кнопку «Сохранить», запишите результаты автоматической поверки на дискету. Этот файл будет использоваться дома при подготовке отчета о проделанной работе.

4. Нажмите кнопку СТОП и закончите выполнение работы.

6. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

При оформлении лабораторного отчета необходимо полностью заполнить две таблицы по форме 2.1.1:

- таблица с результатами ручной поверки;

- таблица с результатами автоматической поверки (информация с дискеты).

Помимо заполненных таблиц в отчете должны содержаться:

  •  сведения о цели и порядке выполнения работы;
  •  данные о характеристиках использованных приборов;
  •  данные, подтверждающие возможность применения прибора для поверки вольтметров в качестве образцового средства измерений, для определения (контроля) погрешности цифрового вольтметра, использованного в работе;
  •  схемы подключения;
  •  рекомендации по числу значащих цифр, фиксируемых в протоколе;
  •  рекомендации о пределах измерений и показаниях отсчетного устройства, при которых необходимо установить (проконтролировать) погрешность цифрового вольтметра;
  •  примеры расчетов, выполнявшихся при заполнении таблиц;
  •  графики зависимости абсолютной и относительной погрешностей рабочего средства измерений от его показаний, с выделенными на них режимами возрастания и убывания показаний, а также полосами допустимых погрешностей;
  •  графики зависимостей абсолютной и относительной вариации показаний рабочего средства измерений от его показаний с выделенными на них полосами допустимых погрешностей;
  •  выводы по результатам проделанной работы.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое поверочная схема?

2. В чем заключается метод сличения, применяемый при поверках?

3. Каким методом осуществляется поверка цифрового вольтметра при помощи прибора для поверки вольтметров?

4. Что является результатом поверки?

5. Какие средства измерения не подлежат поверке?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23115. ОБЩЕСТВО КАК ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФСКОГО АНАЛИЗА 81 KB
  Любовь к обществу – естественное чувство человека, развиваемое и культивируемое разумом. Создав человека существом, обладающим способностью чувствовать, природа вдохнула в него любовь к наслаждениям и страх перед страданием. Общество является произведением природы, поскольку именно природа обусловливает жизнь человека в обществе
23116. Енергія електромагнітного поля. Густина потоку енергії ЕМП 98.5 KB
  Густина потоку енергії ЕМП. Енергія ЕМП може перетворюватись в інші види енергії наприклад у кінетичну енергію зарядів. Обчислимо роботу яку виконує ЕМП зміщуючи заряди. Якщо за час dt заряд зміщується на відстань то робота ЕМП буде .
23117. Принцип найменшої дії. Функція Лагранжа 43.5 KB
  Функція Лагранжа Найбільш загальне формулювання закону руху механічних систем дає так званий принцип найменшої дії або принцип Гамільтона. Функція L називається функцією Лагранжа даної системи а інтеграл дією. Функція Лагранжа залежить лише від q и а не від більш високих похідних що пояснюється тим що механічний стан повністю визначається завданням координат та швидкостей. Для спрощення запису формул припустимо спочатку що система має лише одну степінь вільності так що буде визначена лише одна функція qt.
23118. Гамільтонова форма рівнянь 90.5 KB
  Гамільтонова форма рівнянь. Підставляючи отримане в початкове рня маємо: Для переходу до змінних і додаємо і віднімаємо: Звідси Оскільки права частина виражена через диференціали то її можна розглядати як повний диференціал певної функції що залежить від яку позначимо і назвемо функцією Гамільтона: де Залишилося довести що Маємо Враховуючи це запишемо: звідки Ця система рівнянь називається канонічними рівняннями Гамільтона. рівн. рівн.
23119. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 77 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Запишемо другий закон Ньютона для матеріальної точки з даної системи: 1 де сумарна зовнішня сила що діє на іту м. Записавши 1 для кожної точки системи та просумувавши всі отриманні рівняння маємо: 2. З урахуванням третього закону Ньютона тобто співвідношення перепишемо 2 як: 3 Нехай Rрадіус вектор даної системи: задає точкуцентр мас системи.
23120. Закони збереження та фундаментальні властивості простору-часу 263 KB
  Рух механічної системи описується 2S величинами де Sкількість ступенів вільності. системи вибір початку відліку часу одна з сталих в диф. рівняннях що описують динаміку може бути обрана сталою 1 При розвязанні системи 1 2S1 сталих де Отримані величини інтеграли руху визнач. системи явно не залеж.
23121. Рух тіл в інерціальній та неінерціальній системах відліку. Сили інерції. Коріолісівське прискорення 202 KB
  Коріолісівське прискорення. інваріантне 0 де прискорення в ІСВ швидкість в ІСВ маса тіла рівнодійна сил взаємодії які діють на тіло. Характеризуватимемо рух початку координат НеІСВ відносно ІСВ радіусвектором а обертання НеІСВ відносно ІСВ кутовою частотою х В НеІСВ вимагають аналогічного до 0 запису закону руху тіла відносно радіусвектора : Оскільки прискорення в НеІСВ внаслідок х нерівне та величина не змінюється при переході до НеІСВ необхідно щоб сумарна сила складалась не тільки з теж...
23122. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 159.5 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла.Введемо вектор повної кількості руху систем частинок: Знайдемо його зміну з часом: Для першої суми: ТобтоТаким чином якщо сума всіх зовнішніх сил рівна нулю то має місце закон збереження імпульсу. Ведемо повний момент кількості руху:Знайдемо швидкість його зміни в часі: Другий доданок повний момент зовнішніх сил .Розглянемо перший доданок врахувавши : За умов виконання має місце закон збереження моменту кількості руху.
23123. Хвилі у пружньому середовищі. Хвильове рівняння. Звукові хвилі 59.5 KB
  Хвилі у пружньому середовищі. Звукові хвилі. Розрізняють хвилі повздовжні і поперечні в залежності від того чи рухаються частинки біля своїх положень рівноваги вздовж чи поперек напрямку розповсюдження хвилі. Розглянемо хвилі типу Позн.