2.2 Оценка достоверности контроля заданного допуска.

Для данной ситуации предельное значение допуска на радиальное биение , погрешность выбранного СИ . Предположим, что случайные величины, характеризующие погрешности распределены равномерно.

1)Отклонение контролируемого параметра от12мкм до 65мкм;

2)Погрешность СИ = мкм.

Пределы величин:

Рис.7 изображение плотности распределения случайных величин

Вероятность попадания в заданный интервал есть достоверное событие, равное 1.

Следовательно:

Вероятности ошибок первого рода:

Вычислим отдельно интеграл по трем диапазонам:

I=

Подставив это значение в общий интеграл:

Получим вероятность ошибки первого рода.

Вероятность ошибки второго рода:

Таким образом, при контроле данного изделия с выбранным СИ вероятность достоверного контроля составит:

Учитываем, что вследствие принятия гипотезы о равномерности погрешности оценки вероятностных ошибок были завышены, следовательно оценка вероятности достоверного контроля получается заниженной.

II Выбор средства измерения для контроля напряжения в цепи напряжения в соответствии с заданными условиями.

2.1Методы измерения напряжения.

Напряжение и силу тока измеряют приборами непосредственной оценки (методом прямого действия) или приборами, использующими метод сравнения (компенсаторы). Большинство электронных вольтметров и амперметров построено по методу прямого действия. По структурному строению вольтметры и амперметры делят на три основных класса: электромеханические, электронные аналоговые и цифровые.

Электромеханические приборы применяют для измерения тока, напряжения, мощности, сопротивления и других электрических величин в цепях постоянного и переменного токов низкой частоты. Широко используют их в качестве выходных устройств приборов для измерения магнитных величин, параметров радиотехнических сигналов, характеристик электрических цепей.

По принципу действия электромеханические приборы относят к группе аналоговых средств измерения, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины. Электромеханические приборы обладают рядом положительных свойств: просты по устройству и в эксплуатации, обладают высокой надежностью и на переменном токе реагируют на среднее квадратическое значение напряжения. Последнее обстоятельство позволяет производить измерение наиболее информативного параметра сигнала без методических ошибок.

Для измерения напряжения применяют магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, ферродинамические и электростатические приборы, а также потенциометры постоянного тока и цифровые приборы.

Для измерения малых количеств электричества, протекающих в течение коротких промежутков времени (доли секунды), применяют главным образом баллистические гальванометры. Большие количества электричества, протекающие за большой промежуток времени (например, в течение нескольких часов), измеряют кулонметрами.

2.2Выбор первоначальной совокупности средств измерения.

Электромеханический прибор состоит из двух основных частей: измерительной цепи и измерительного механизма.

Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой величины в другую, непосредственно воздействующую на измерительный механизм.

В измерительном механизме электрическая энергия преобразуется в механическую энергию перемещения подвижной части. Обычно применяется угловое перемещение, потому в дальнейшем рассматриваются не силы, действующие в приборе, а моменты.

Момент, возникающий в приборе под действием измеряемой величины и поворачивающий подвижную часть в сторону возрастающих показаний, называется вращающим моментом М. Он должен однозначно определяться измеряемой величиной х и в общем случае может зависеть также от угла поворота α подвижной части, т.е.

Для электромеханических приборов может быть написано общее выражение вращающего момента, вытекающее из уравнений Лагранжа второго рода, являющихся общими уравнениями динамики системы:

где - энергия электромагнитного поля, сосредоточенная в измерительном механизме.

По способу создания вращающего момента, или, другими словами, по способу преобразования электромагнитной энергии, подводимой к прибору, в механическую энергию перемещения подвижной части, электромеханические приборы разделяются на следующие основные группы: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, индукционные.

Магнитоэлектрические измерительные механизмы.

В магнитоэлектрических измерительных механизмах вращающий момент создается в результате взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля проводника с током, выполняемого обычно в виде катушки – рамки.

Электромагнитные измерительные механизмы.

Вращающий момент в электромагнитных измерительных механизмах возникает в результате взаимодействия магнитного поля катушки, по обмотке которой протекает измеряемый ток, с одним или несколькими ферромагнитными сердечниками, обычно составляющими подвижную часть механизма. В настоящее время наибольшее применение получили три конструкции измерительных механизмов: с плоской катушкой, с круглой катушкой и с замкнутым магнитопроводом.

Электродинамические измерительные механизмы.

В электродинамических измерительных механизмах вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитных полей неподвижной и подвижной катушек с токами.

Электростатические измерительные механизмы.

В электростатических измерительных механизмах вращающий момент возникает в результате взаимодействия двух систем заряженных проводников, одна из которых является подвижной. Из принципа работы электростатических измерительных механизмов следует, что непосредственно они могут измерять только напряжение, то есть применяться в вольтметрах. В электростатических измерительных механизмах отклонение подвижной части связано с изменением емкости. В настоящее время практическое применение находят электростатические механизмы, в которых изменение емкости происходит или вследствие изменения активной площади пластин или при изменении расстояния между пластинами. Первый тип механизмов используется главным образом для создания вольтметров на низкие напряжения (в десятки и сотни вольт), а второй – для киловольтметров.