- •По метрологическим свойствам:
- •К приборам, класс точности которых выражается двумя числами, относятся цифровые приборы, а так же мосты и компенсаторы.
- •Примеры нахождения методических и инструментальных погрешностей измерения.
- •Аналоговые электромеханические измерительные приборы.
- •Магнитно-электрические логометры.
- •Магнитно-электрические амперметры. Шунты.
- •Магнитно-электрические вольтметры. Добавочные резисторы.
- •Магнитно-электрические омметры.
- •Магнитно-электрические гальванометры.
- •Приборы электростатической системы
- •Устройство линейного электростатического им:
- •Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •Особенности работы
- •Электроизмерительные приборы сравнения
- •Компенсаторы (потенциометры) постоянного тока
- •Достоинства потенциометров.
- •Мосты переменного тока
- •Графическое построение изображения сигнала на экране эо, при линейной развёртке.
- •Графическое построение фигур Лиссажу.
- •Измерения, производимые с помощью эо.
- •Погрешности измерений, производимых эо.
- •Классы точности эо.
- •Вольтметры постоянного тока
- •Аналоговые вольтметры переменного тока
- •Цифровые измерит. Приборы
Графическое построение изображения сигнала на экране эо, при линейной развёртке.
Сигналы подаваемы на входы Y и X изображаются во взаимно перпендикулярных координатах, (в произвольном масштабе по напряжению и в произвольном, но одинаковом масштабе по времени) и разделяются на участки через равные промежутки времени. Эти участки последовательно и по порядку помечаются цифрами, и соединяются последовательно плавной кривой. Такое построение делаем до тех пор, пока вновь построенные точки станут укладываться на уже имеющиеся.
Графическое построение фигур Лиссажу.
Необходимо переключить s4 в положение 2 и на вход X подать синусоидальный сигнал, так же как и на вход Y. В зависимости от соотношения частот, амплитуд, углов сдвига фаз, на экране появляются фигуры Лиссажу в различной конфигурации.
Измерения, производимые с помощью эо.
Измерение напряжения
Измерение временных интервалов (по калибр. развертке)
Измерение частоты
по калибр. развёртке
по фигурам Лиссажу
с помощью круговой развёртки
Измерение угла сдвига фаз:
с помощью эллипса
по осцилограмам
Погрешности измерений, производимых эо.
Прямоугольный импульс:
Погрешность измерения амплитуды импульсов определяется по составляющим:
а) Погрешность отклонения по вертикали
б) Погрешность неравномерности переходной характеристики усилителя
в) Погрешность визуального определения геометрических размеров изображения:
В целом погрешность измерения амплитуды:
Погрешность измерения длительности импульсов определяется по составляющим:
а) погрешность коэфицента развёртки
б) погрешность определения уровня
в) погрешность визуального определения геометрических размеров по горизонтали.
В целом погрешность измерения амплитуды:
Классы точности эо.
Наименование параметра |
Класс точности |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Максимальная основная погрешность измерения напряжения, % |
3 |
5 |
10 |
12 |
2. Максимальная основная погрешность коэфицента отклонения (V/дел), % |
2,5 |
4 |
8 |
10 |
3. Максимальная основная погрешность измерения временных интервалов, % |
3 |
5 |
10 |
12 |
4. Максимальная основная погрешность коэфицента развёртки (вр/дел), % |
2,5 |
4 |
8 |
10 |
5. Неравном. вершины переходной характеристики, не более % |
1,5 |
2 |
3 |
5 |
Тестирование цифровых схем и микропроцессорных систем.
Широкое применение ЦС вызвало необходимость разрабатывать специальную испытательную аппаратуру. Испытания ЦС микропроцессоров и микропроцессорных систем называется тестированием. Тестирование проводят для проверки качества функционирования устройства, диагностики и отыскания неисправностей. Специфика структуры и работы ЦС и МПС обуславливает сложность их тестирования и не позволяет отыскивать неисправности с помощью традиционных измерительных приборов. Поэтому создаются принципиально новые методы контроля и диагностики и новые КИП.
Методы тестирования:
Программная автодиагностика
Статическое тестирование
Логический анализ
Сигнатурный анализ
1 – предполагает тестирование программных устройств на основе использования внутренних диагностических программ.
2 – основана на том, что выполняемая системой операции можно рассматривать как совокупность последовательно изменяемых элементарных состояний, для этого в систему включают устройство имеющее набор тумблеров, с помощью которых можно задавать все состояния.
3 – различают три вида приборов, с помощью, которых осуществляют анализ.
анализаторы логических состояний
-//- временных диаграмм
генераторы логических синхроимпульсов
4 – сводиться к сопоставлению реальной сигнатуры конкретного узла, отображаемый дисплеем анализатора с образцовой сигнатурой этого узла. Указанный на схеме или в таблице руководства по обслуживанию устройства.
Государственная система стандартов (ГСС).
Стандартизация – установление и применение правил с целью упорядочения отношений в определенной области деятельности человека.
Стандарт – нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту.
Цели и задачи стандартизации.
Установление требований к качеству готовой продукции.
Разработка и установление единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля, испытаний и сертификации продукции.
Установление норм, требований и методов области проектирования и производства с целью обеспечения оптимального качества и исключения нерационального многообразия видов, марок и типа размеров продукции.
Развитие унификации промышленной продукции.
Обеспечение единства и достоверности измерений.
Установление единых систем документации.
Установление стандартов в области обеспечения безопасности труда, охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.
Виды стандартизации.
По месту действия стандартов:
Отраслевая. Осуществляется в отдельных отраслях промышленности с целью (см. выше).
Местная. Проводится на предприятиях и устанавливает требования, нормы и правила, применяемые только на данном предприятии.
В зависимости от последовательности влияния на развитие производства:
Стандартизация по достигнутому уровню. Устанавливает показатели, отражающие свойство существующей и освоенной продукции, таким образом фиксируют достигнутый уровень производства.
Опережающая. Заключается в установлении повышенных норм, требований к объектам стандартизации, которые, согласно показателям, будут оптимальными в последующее время. Это побуждает изготовителей к совершенствованию объектов стандартизации.
Комплексная. При которой для оптимального решения конкретной проблемы осуществляется целенаправленное применение системы взаимосвязанных требований как к самому объекту в целом, так и к его основным элементам.
Методы стандартизации.
Симплификация. Заключается в простом сокращении числа применяемых при разработке изделия марок материала, комплектующих изделий и т.д. Является простейшей формой стандартизации. Оказывается экономически выгодной, так как приводит к упрощению производства.
Унификация. Рациональное уменьшение числа типов, видов и размеров объекта одинакового функционального назначения, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью.
Типизация. Заключается в разработке и установлении типовых решений на основе наиболее прогрессивных методов и режимов работы.
Агрегатирование. Метод создания новых машин, приборов и другого оборудования путем компоновки конечного изделия из ограниченного набора стандартных и унифицированных узлов и агрегатов.
Категории и виды стандартизации.
Стандарты в Р.Ф. подразделяются на категории:
1. Государственные стандарты Р.Ф. ГОСР Р
Обязательные к применению всеми организациями, предприятиями и учреждениями во всех отраслях хозяйства.
ГОСТ Р утверждающий комитет по стандартизации , метрологии и сертификации.
2. Отраслевые стандарты. ОСТ
Обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли. Технические характеристики продукции, включенные в ОСТ, не могут быть ниже чем в ГОСТ Р.
3. Стандарты предприятий. СТП
СТП обязательны только для предприятия, утвердившего данный стандарт. На поставляемую предприятием продукцию СТП не разрабатываются.
Основные принципы стандартизации.
ГСС – государственная система стандартов.
ЕСКД – единая система конструкторской документации.
ЕСТПП – единая система технологической подготовки производства.
ЕСТД – единая система технологической документации.
ГСИ – государственная система обеспечения единства измерений.
Сертификация продукции.
Сертификация гарантирует соответствие показателей качества продукции требованиям нормативно технической документации и стандартам.
Поверка соответствия – подтверждение соответствия продукции установленным требованиям посредством измерений.
Надзор за соответствием – повторная оценка с целью убедится в том, что продукция продолжает соответствовать установленным требованиям.
Обеспечение соответствия – процедура, результатом которой является заявление изготовителя, гарантирующего, что продукция соответствует заданным требованиям.
Это может быть:
Заявление изготовителя о соответствии под личную ответственность.
Сертификация – процедура, посредством которой третья сторона дает письменную гарантию, что продукция соответствует заданным требованиям. Такое подтверждение является независимым и достоверным.
Сертификат соответствия – документ, сообщающий, что продукция соответствует стандарту или другому нормативному документу.
Знак соответствия указывает, что продукция соответствует стандарту или другому нормативному документу.
Предприятия изготовители как отечественные, так и любого другого государства могут добровольно использовать знак соответствия, если их продукция производится в соответствии с российским стандартом.
Знак соответствия стандартов в России:
В настоящее время происходит интеграция стран Европейского сообщества, которая определяет маркировку изделий, соответствующих их требованиям европейских стандартов.
Знак соответствия:
Для удовлетворения спроса потребителей на сертификацию о продукции с 1977 г. стало применяться штриховое кодирование, с помощью которого шифруется информация о наиболее существенных параметрах продукции.
В настоящее время применяется Европейская система кодировки ЕАN. Штрих-код состоит из чередующихся темных (штрихов) и светлых (пробелов) полос разной ширины. Штрих-коды считываются камерами, которые декодируют штрихи в цифры.
Два типа кода EAN:
- 13-и разрядный EAN 13.
Состоит: код страны изготовителя: 2-3 цифры
код предприятия изготовителя: 5 цифр
код товара: 5 цифр
контрольное число для правильности считывания: 1 цифра
- 8-и разрядный EA 8.
Состоит: код страны изготовителя: 2 цифры
код предприятия изготовителя: 5 цифр
контрольное число для правильности считывания: 1 цифра
ISO – международная организация по стандартизации
MEC – международная электротехническая комиссия
SEN – европейский комитет по стандартизации
Разновидности систем сертификации продукции.
По заинтересованности сторон:
Национальная система. Создается на национальном уровне. В России – ГОСТ стандартом.
Региональная система. Создается рядом стран одного региона.
Международная система. Создается странами любых регионов мира.
По правовому статусу:
Обязательная система. Создается для продукции, на которые должны создаваться требования по охране окружающей среды, безопасности жизнедеятельности и здоровья людей. В этом случае изготовитель без сертификата не имеет права производить и размещать продукцию. Существует перечень объектов обязательной сертификации.
Добровольная система сертификации. Осуществляется по инициативе изготовителя. Он вправе сертифицировать свою продукцию на соответствие любым требованиям нормативно-технической документации.
Самостоятельная система сертификации. Создается самими изготовителями продукции, при этом сертификаты на изделие выдает само предприятие на свою ответственность.
Порядок проведения сертификации.
Подача заявки на сертификацию. Заявитель направляет заявку в орган по сертификации, который рассматривает заявку в течение месяца и сообщает заявителю решение – какие органы и испытательные лаборатории может выбрать заявитель.
Отбор образцов и их испытание. Образцы для испытания отбираются испытательной лабораторией. Протокол испытания представляется заявителю и в орган по сертификации.
Оценка производства. В зависимости от выбранной схемы сертификации проводится анализ состояния производства, сертификация производства, либо сертификация системы управления качеством.
Выдача сертификата соответствия. По результатам оценки составляется заключение эксперта – это главный документ, на основе которого орган по сертификации принимает решение о выдаче сертификата соответствия. При положительном решении оформляется сертификат, в котором указывается основание и регистрационный номер. Срок действия сертификата до 3-х лет. Если решение отрицательно, орган по сертификации выдает заявителю решение об отказе с указанием причин.
Применение знака соответствия. Изготовитель, получивший сертификат, получает право маркировки сертифицированной продукции знаком соответствия.
Инспекционный контроль за сертифицированной продукцией проводится в течение всего срока действия сертификата не реже одного раза в год.
Корректирующие мероприятия. Назначаются при нарушении соответствия продукции, при этом орган по сертификации приостанавливает действие сертификата и лицензии на использование знака соответствия. Далее устанавливается срок корректирующих мероприятий.
Электрические измерения неэлектрических величин.
X – измеряемая неэлектрическая величина.
Y1, Y2 – промежуточные электрические величины.
Датчик является принципиально необходимым элементом, измерительная схема может отсутствовать.
Измерительные схемы – мосты, усилители, выпрямители.
Датчики:
1. Параметрические, которые преобразуют неэлектрическую величину в параметр электрической цепи: R, C, L.
реостатные
тензочувствительные
термочувствительные
фоточувствительные
электролитические
ионизационные
емкостные
индуктивные
2. Генераторные, в которых неэлектрическая величина преобразуется в ЭДС.
термоэлектрические
фотоэлектрические
пьезоэлектрические
индукционные
Измерение температуры.
Температура – физическая величина, характеризующая нагрев тела.
Измеряется только косвенным путем, основанным на зависимости от температуры таких физических свойств тел, которые поддаются непосредственному измерению. Эти свойства тел называются термометрическими: длина, объем, сопротивление …
Термометр – средство измерения температуры. Для создания термометра необходимо иметь температурную шкалу.
Шкала Цельсия: имеет две репперные точки: точка плавления льда (0 0С), точка кипения воды (100 0С).
Шкала термодинамическая (абсолютная шкала Кельвина).
Любая температура в шкале Кельвина может быть определена пользуясь шкалой Цельсия: Т = 273 + t 0C.
Международная практическая температурная шкала 1968 г. (МПТШ – 68)
Термоэлектрические термометры.
Датчиком является термопара.
У стройство:
в-а-в – термопара
А, В – проводники из различных материалов
А – рабочий, горячий пай
В – свободные концы, холодный пай
Ет – термо-ЭДС
Ет = f1(ta) – f2(tв) tв – const
Eт = f1(ta) – c
Eт = f3(ta)
Градуировку термоэлектрических термометров проводят при температуре tв = 0. На практике tв > 0 => возникают погрешности за счет температуры свободных концов.
В этом случае необходимо вносить поправку на температуру свободных концов термопары.
Градуировачная характеристика термоэлектрического термометра для tв = 0:
Градуировачная характеристика нелинейна => необходимо вносить поправки.
Термопары, применяемые в термоэлектрических термометрах.
1. Хромель – капель (ТХК).
Состав: хромель: никель 89%, хром 10%, железо 1%.
капель: медь 55%, никель 45%.
Диапазон температур: -50 0С … +600 0С.
Максимальная температура: 800 0С.
2. Хромель – алюмель (ТХА).
Диапазон температур: -50 0С … +1000 0С.
Максимальная температура: 1300 0С.
3. Платинародий – платина (ТПП).
Диапазон температур: 0 0С … +1300 0С.
Максимальная температура: 1600 0С.
4. Платинародий – платинародий.
Состав: 70% платина, 30% родий
94% платина, 6% родий
Диапазон температур: 300 0С … +1600 0С.
Максимальная температура: 1800 0С.
5. Вольфрамрений – вольфрамрений (ТВР).
Диапазон температур: 0 0С … +2200 0С.
Максимальная температура: 2500 0С.
Включение термоэлектрических термометров.
RmV
≠ бесконечности
УП – удлинительные провода
СП – соединительные провода
U < Eт
Эквивалентная схема.
Eт
Схема термоэлектрического термометра с автоматическим введением поправки на температуру свободных концов.
При tв = 0 мост уравновешен => ∆E = 0
Rt – терморезистор.