Метрология_ЛР7(3)_Подготовка

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Метрология»

Тема: Цифровые измерительные приборы

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

Санкт-Петербург

2023

Цель работы

Исследование метрологических характеристик цифровых приборов, а также их применение для измерения физических величин и оценка погрешностей результатов измерений

Основные теоретические положения

Цифровыми измерительными приборами (ЦИП) называют приборы, содержащие аналого-цифровые преобразователи, устройства обработки цифровой информации и отображения результатов измерений в цифровой форме.

Статическая характеристика преобразования устанавливает связь между преобразуемой входной величиной x и результатом преобразования x_п, который может принимать только квантованные значения x_п = Nq, где N – десятичное целое число; q – шаг квантования (квант) величины x.

Статическая характеристика преобразования имеет ступенчатую форма представления (рисунок 1). Размер ступени равен единице младшего разряда отсчетного устройства или кванту q. Методическую погрешность ЦИП (погрешность квантования) будем считать равной половине кванта, т. е.  0,5q.

Рисунок 1 – ступенчатая характеристика ЦИП

В реальном ЦИП статическая характеристика преобразования смещается из-за наличия инструментальных погрешностей – сплошная линия на рисунке 1. Смена показаний реального ЦИП происходит при значениях входной величины x, отличных от значений x_п = Nq. При этом абсолютная погрешность ЦИП равна x = x_п – x.

Значение кванта q ЦИП связано с пределом измерений x_max и максимальным числом N_max уровней квантования определяется по формуле:

(1)

Абсолютная инструментальная погрешность для конкретных показаний ЦИП x_п = Nq определяется по формуле:

(2)