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

67606. Разложение булевых функций по переменным 174.5 KB
  Это представление называется разложением функции по m переменным x1xm. Разложение по одной переменной 1 Разложение по всем n переменным 2 При Опр. Это разложение называется совершенной дизъюнктивной нормальной формой представления функции fx1xn.
67607. Полнота и замкнутость 131.5 KB
  Система функций из P2 (множества всех булевых функций) называется функционально полной, если любая булева функция может быть записана в виде формулы через функции этой системы
67608. Замкнутые классы 212.5 KB
  Замкнутые классы 1 Обозначим через класс всех булевых функций сохраняющих константу 0 т. функций для которых выполняется равенство. Количество таких функций n число переменных т. 2 Обозначим через класс всех булевых функций сохраняющих константу 1 т.
67609. Кредитная система. Кредитные институты небанковской сферы 86.5 KB
  Кредитная система как совокупность кредитно-финансовых институтов аккумулирует свободные денежные капиталы, доходы и сбережения различных слоев населения и предоставляет их в ссуду фирмам, правительству и частным лицам.
67610. Материнский капитал 128 KB
  Охарактеризовать дополнительную меру государственной поддержки семей, имеющих детей - материнский (семейный) капитал; изучить правила подачи заявления о распоряжении средствами (частью средств) материнского (семейного) капитала; рассмотреть направления использования средств материнского (семейного) капитала...
67612. Связь с удалёнными устройствами 168.5 KB
  Связь с удаленными устройствами в настоящее время реализуется преимущественно при помощи модемов. Внутренняя структура модема отличается не только в зависимости от реализуемых функций но и от фирмы производителя. Один из вариантов структуры модема приведен на рисунке...
67614. Організація маневрових операцій на дільничній залізничній станції 295 KB
  Залізничний транспорт – одна з найбільш важливих галузей народного господарства України. Він забезпечує виробничі і невиробничі потреби матеріального виробництва, невиробничої сфери, а також населення в усіх видах перевезень.