Тема 4. Вимірювальний експеримент

4.1. Вимоги щодо проведення вимірювального експерименту. Методики виконання вимірювань [1, с. 362-364].

4.2. Правила вибору приладів для прямих вимірювань основних електричних величин методом безпосередньої оцінки [1, с. 364-366].

Тема 5. Результат вимірювання та його обробка

5.1. Результат вимірювання та його похибки: абсолютна, відносна; інструментальна, методична, оператора; систематична, випадкова [1, с. 23-27]. Правила та форми представлення результату вимірювань.

5.2. Обробка результатів одноразових прямих та непрямих вимірювань [1, с. 374-377].

5.3. Обробка результатів багаторазових спостережень [1, с. 366-374].

Заключення. Основні напрямки розвитку метрології та електровимірювальної техніки.

Список літератури

Основна

1. Основы метрологии и электрические измерения: Учеб. для вузов / Б.Я.Авдеев, Е.М. Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина. – 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 480 с.: ил.

2. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. /Под ред. Е.С. Полищука: - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984.–359 с.

Додаткова

3. Электрические измерения: Учеб. пособие для вузов / В.Н. Малиновский, Р.М. Демидова-Панферова, Ю.Н Евланов и др.; Под. ред В.Н.Малиновского. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 416 с.: ил.

4. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. втузов. – 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1989. – 384 с.: ил.

5. Справочник по электроизмерительным приборам / К.К. Кузнецов, В.А. Набебина и др.; Под. ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.

6. Сборник задач и упражнений по электрическим и электронным измерениям: Учеб. пособие для вузов / Атамалян Э.Г., Аствацатурьян Е.Р., Бодряшова О. Н. и др.; Под ред. Э. Г. Атамалян. – М.: Высш. шк., 1980. – 117 с.: ил.

7. Демидова-Панферова Р.М., и др. Задачи и примеры расчетов по электроизмерительной технике: Учеб. пособие для студ. вузов / Р.М. Демидова-Панферова, В.М. Малиновский, Ю.С. Солодов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. Энергоатомиздат, 1990. – 192 с.: ил.

Методичні вказівки

8. Методические указания и задания для самостоятельной работы студентов по курсу “Метрология и электрические измерения” для бакалавров электротехнических специальностей / Сост. А.В. Яковлев -Одесса: ОГПУ, 1994. – 41 с.

9. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Основи метрології та електричні вимірювання" для студентів електротехнічних спеціальностей денної та заочної форм навчання. / Укл. О.В. Яковлєв, П.П Селіванов, Ю.Л. Коротецький, І.М. Куделькін – Одеса, ОДПУ, 2000. – 67 с.

Контрольні завдання

Задача 1. Для вимірювання струму I та напруги U (табл. 1.1) в колі постійного струму за допомогою приладу класу точності  з номінальним струмом Iон (або номінальною напругою Uон) та внутрішнім опором Rо

(табл. 1.2.) необхідно:

• розрахувати опори шунта та додаткового резистора і привести схеми вимірювання величин І та U;

• вибрати засіб вимірювання (табл. 1.4.) опору необхідного шунта так, щоб похибка амперметра не перевищувала ± 2.5 %;

• вибрати (табл. 1.3.) стандартний шунт. Використовуючи метрологічні характеристики шунта та приладу, встановити клас точності та ціну поділки отриманого амперметра;

• розрахувати похибку вимірювань струму та надати результат вимірювань у встановленій стандартом формі.

Таблиця 1.1 Таблиця 1.2

Значення струму та напруги Характеристики приладу

Перша цифра	І, А	U, v		Друга цифра	γ, %	Іон, mА	Uон, mV	Rо, 	N, поділки
1	80	150		1	0.5	5	-	6	100
2	30	75		2	1.0	-	75	10	150
3	45	150		3	0.2	3	-	25	150
4	130	600		4	1.0	-	30	10	100
5	250	300		5	0.5	5	-	15	150
6	90	150		6	0.2	7.5	-	10	75
7	20	300		7	1 0	-	300	100	30
8	75	15		8	0.5	5	-	6	60
9	10	30		9	0.1	-	75	10	150
0	140	75		0	0.2	3	-	10	30

Таблиця 1.3

Основні технічні характеристики шунтів

Позначення	Номінальний струм, А	Номінальне падіння напруги. тV	Клас точності
Р6	2.5; 5; 10; 12.5;	30	0.05
	20; 25; 50		0.1
Р114/1	75; 150; 300	45	0.2
75РИ	7.5; 15; 20; 25; 30; 75; 150	75
75ШС	5; 10; 20; 30; 50		0.5
75ШСМ	75; 100; 150; 200; 300
150ШС	150; 300	100

Таблиця 1.4

Основні метрологічні характеристики мостів постійного струму

Тип	Схема вимірювання	Діапазон вимірювань, 	Клас точності, осн, %
Р369	МО-4	0.0001 ... 0.001	1.0
		0.001 … 0.01	0.1
		0.01 ... 0.1	0.05
		0.1 ... 1	0 02
		1 ... 1000	0.005
	МО-2	100 … 10^6	0.005
		10^6 ... 10^7	0.01
		10^7 ... 10^8	0.02
		10^8 … 10^9	0.2
		10^9 … 1.11111*10^10	2.0
Р3009	МД-2	10 ^–8 ... 10^-7	2.0
		10^-7 ... 10^-5	0.2
	МД-1	10^-5 … 10^-4	0.05
		10^-4 ... 10^-3	0.02
	МД-2	10^-3 ... 10^-2	0.02
		10^-2 ... 10^2	0.01
	МО-2	10^2 ... 10^7	0.02
		10^7 ... 1.11111*10^8	0.02
		10^8 ... 10^9	0.5
		10^9 ... 1,11111*10^10	1.0

Задача 2. Електричне коло (двополюсник) змінного струму характеризується напругою U, струмом I, частотою f та кутом фазового зсуву  . Для вимірювання цих величин, а також потужності Р необхідно:

• вибрати та звести в таблицю метрологічні характеристики 2-3 типів приладів безпосередньої оцінки, за допомогою яких можна виміряти надані величини (при необхідності використовуючи вимірювальні перетворювачі);

• оцінити для нормальних умов вимірювань та при незмінних значеннях величин, що виміряються, граничні абсолютні та відносні похибки вимірювань;

• альтернативно вибрати прилади, що забезпечують похибку результату вимірювань не гірше ±2,5 % та виконання інших вимог до приладів, які повинні використовуватись у вимірювальному експерименті; записати результати вимірювань кожної величини у встановленій стандартом формі;

привести принципову схему підключення всіх приладів (та

перетворювачів, якщо вони використовувались) в коло двополюсника.

Таблиця 2.1 Таблиця 2.2

Параметри двополюсника Параметри двополюсника

Перша цифра	U, V	І, А		Друга цифра	f,Нz	, °
1	0 5	0.1		1	50	30
2	380	4.0		2	20*10^3	60
3	12	0.5		3	400	45
4	220	2.5		4	1000	60
5	0,2	0.01		5	60	45
6	127	3.0		6	10*10^3	30
7	5	1.0		7	50	45
8	100	5		8	400	60
9	10	0,7		9	2*10^3	30
0	36	1,5		0	1500	45

Таблиця 2.3

Характеристики приладів для вимірювання струму

Найменування приладу	Тип	Границі вимірювань	Клас точності %	Частотний діапазон, Hz
Мікроамперметр	М1201	0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 75; 150; 300; 750 A	0.5	-
Амперметр	М336	0.075; 0.15; 0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 mA 1.5; 3; 7.5; 15 А	1.0	-
Міліамперметр Амперметр	Э377 Э377	3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750; 1500 A 1.5; 7.5; 15 А	1.0	50
Амперметр	Д504	5; 10; 25; 50; 100; 200 mА 0.5; 1.0; 2.5; 5.0; 10 A	0.2	45-1000
Міліамперметр Амперметр	Э513 Э514	10; 20; 25; 40; 50; 100; 200; 250, 500; 1000 mА 1; 2; 2.5; 5; 10А	0.5	40-100
Амперметр	Э378	1.5; 2; 5; 10; 20; 30; 40; 50; 100; 250; 500; 750 mА 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300 A	1.5	50-60
Міліамперметр	Т15	5; 10; 30; 100; 300 mA	1.0	0…2*10^7
Амперметр	Т18	0.5; 1; 2.5; 5; 10; 25; 50 А	1 5	50…2*10^6
Вольтметр з приставкою Ф5051 для вимірювання струму	Ф584	2…10; 6…30; 20…100; 60…300 A 0.2…1; 0.6…3; 2…10; 6…З0 mA 0.02…0.1; 0.06…0.3; 0.2…1 А	0.5	50…10^5

Таблица 2.4

Характеристики вольтметрів

Найменування приладу	Тип	Границі вимірювань	Клас точ-ності %	Частотний діапазон
Мілівольтметр Вольтметр	М120 М1201	3; 7.5; 30; 75; 300 mV 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 V	0,5	-
Вольтметр	М367	3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 150; 250; 300; 400; 500; 600; 750 V	1,5	-
Вольтметр	Э377 Э378	0.5; 1; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 100; 150; 250; 500; 600 V	1,5	50; 60 Нz
Вольтметр	Э531 Э534	1.5; 3; 7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 160 300; 450; 600 V	1,0	(45-1000) Нz
Вольтметр	Д5015	7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 300; 600 V	0.2	(45-2000) Нz
Вольтметр	C700М	7.5; 15; 30; 100; 150; 300; 600 V	1.0	0…20Нz …1Мz
Вольтметр	Т16	0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50 V	1.5	(2…2*10^6) Нz
Вольтметр	Ф534	0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 mV 0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 V	0.5	10Нz …10МНz
Мікро-вольтметр	ВЗ-50	0.03; 0.1; 0.3; 1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V	4.0	45Нz …1МНz
Вольтметр середньо випрямлених ззнзначень	ВЗ-38*	1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V	2.5; 4.0	45Нz …1МНz

• - Шкала приладу проградуйована в середньоквадратичних значеннях синусоїдної напруги.

Таблиця 2.5