Метрология_ЛР5(1)_Обработка (2)

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Метрология»

Тема: Исследование основных метрологических характеристик электромеханических измерительных приборов

Студенты гр. 1585		Левшин С.Ю.
		Хватов А.В.
Преподаватель		Царёва А.В.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы: ознакомление с методикой поверки аналоговых электромеханических приборов и определение их основных метрологических характеристик.

Основные теоретические положения

Поверкой называют определение погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению. Погрешности определяют по результатам конечного числа экспериментов при сравнении показаний поверяемого прибора и образцового средства измерений. При этом отношение пределов допускаемых абсолютных основных погрешностей образцовых средств измерений и поверяемых приборов для каждой поверяемой отметки шкалы должно быть не более 1:5 (в ряде случаев допускается 1:3).

Поверка вольтметров и амперметров методом сличения. В основе поверки методом сличения лежит одновременное измерение одной и той же величины поверяемым прибором и образцовым средством измерений и сравнение результатов измерений.

Перед началом поверки необходимо:

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

б) корректором установить указатель прибора на начальную отметку шкалы.

Поверка проводится для 5…10 точек шкалы прибора, равномерно распределенных по диапазону измерений. При определении основной погрешности указатель поверяемого прибора последовательно устанавливают на поверяемые отметки X шкалы сначала при плавном увеличении измеряемой величины, а затем – на те же отметки при плавном уменьшении измеряемой величины.

Относительную и приведенную погрешности определяют для всех поверяемых отметок шкалы, выбирая наибольшее по модулю значение абсолютной погрешности. При этом знак погрешности во всех случаях учитывается.

Спецификация средств измерений, применяемых при эксперименте

Наименование средства измерений	Диапазоны измерений, постоянные СИ	Характеристики точности СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Осциллограф	Коэф. откл. 5 мВ/дел ... 5 В/дел, всего 10 значений; коэф. разв. 0,2 мкс/дел… 0,5 с/дел, всего 20 значений	3% 3%	0 – 10 МГц	–
Комбинированный измерительный прибор магнитоэлектрической системы SUNWA YX-360TRNA	10 В	2,5%	–
Вольтметр универсальный цифровой GDM–8135	200 Ом – 2000 кОм 20 МОм	+ 1 ед. мл. разряда + 1 ед. мл. разряда	–

Обработка результатов

1. Поверка вольтметра методом сличения

По снятым значениям рассчитаем абсолютную, относительную, приведённую погрешности и вариацию. Результаты измерений и расчётов представлены в таблице 1.

Формулы для расчёта:

Таблица 1 – Расчёт погрешностей и вариации

Показания поверяемого прибора (x), В	Показания образцового средства измерения, В		Погрешность
			Абсолютная, В		Относительная (δ), %		Приведённая (γ), %		Вариация (H), %
	При увеличении,	При уменьшении,	При увеличении,	При уменьшении,
0	0	0	0	0		0		0		0
1	0,94	0,92	0,06	0,08		8		0,8		0,2
2	1,96	1,91	0,04	0,09		4,5		0,9		0,5
3	2,89	2,86	0,11	0,14		4,7		1,4		0,3
4	3,95	3,9	0,05	0,1		2,5		1		0,5
5	4,95	4,94	0,05	0,06		1,2		0,6		0,1
6	5,99	6,01	0,01	-0,01		0,17		0,1		0,2
7	7	7	0	0		0		0		0
8	7,99	7,98	0,01	0,02		0,25		0,2		0,1
9	9	9,01	0	-0,01		0,11		0,1		0,1

График зависимости относительной и приведённой погрешности от показания прибора изображён на рисунке 1. δ – , γ –

Рисунок 1

2. Определение АЧХ вольтметра переменного тока

Таблица 2 – Расчёт относительных значений АЧХ

, Гц	U, В
27	6	1
37	6	1
45	6	1
50	6	1
1000	6	1
1500	6	1
2000	6	1
3000	6	1
4000	6	1
5000	5,9	0,98
6000	5,85	0,975
7000	5,8	0,97
8000	5,75	0,96
9000	5,65	0,94
10000	5,6	0,93
11000	5,5	0,92
12000	5,4	0,9
13000	5,35	0,89
14000	5,25	0,875
15000	5,2	0,87

Рисунок 2 – График АЧХ вольтметра переменного тока

Определение границ частотного диапазона:

, где

Вывод: в данной лабораторной работе была проведена поверка магнитоэлектрического мультиметра в режиме работы вольтметра постоянного тока. Относительная погрешность (δ) не превышает 8%, а приведённая (γ) – 1,4%. Наибольшие значения погрешности наблюдаются в начале шкалы, во второй же половине значения погрешности близки к нулю. Также в данной работе было произведено построение АЧХ магнитоэлектрического мультиметра в режиме работы вольтметра переменного тока. Нижняя граница частотного диапазона (минимальная частота, при которой не колеблется указатель) , верхняя граница частотного диапазона, определённая в соответствии с требованием по допустимому спаду не более 10% .