20. Практическая часть при работе с осциллографом, генератором, мультиметром, мегомметром, тестером.

А)Определение параметров сигнала при помощи осциллографа и генератора.

1. Включить прибор в цепь.

2. На генераторе установить примерные значения амплитуды и частоты сигналов.

3. На генераторе выбрать форму сигнала (синусоидальную, треугольную, прямоугольную, пилообразную).

4. С помощью переключателя в/см на осциллографе установить максимальным предел измерения по напряжению.

5. С помощью шнура соединить выход генератора добиться устойчивого изображения на экране осциллографа.

6. С помощью ручек синхронизации на осциллографе добить устойчивого изображения на экране осциллографа.

7. С помощью ручек в/см и время/см добиться наиболее подробного изображения сигнала на экране осциллографа.

8. Определить амплитуду , период и частоту исследуемого сигнала.

9. Если необходимо , то с помощью ручек перемещение по горизонтали и по вертикали на осциллографе переместить изображение в нужное место экрана.

Практическая часть при работе с мультиметром.

Б) определение номинального сопротивления партии резисторов с помощью тестера, мультиметра, авометра.

Из теории вероятности известно, что наиболее распространенное

распределение случайных величин - нормальное.

Принято считать, что если при производстве резисторов не был нарушен технологический процесс, то разброс параметров партии резисторов подчиняется прямому закону распределения.

Рисунок 53 График случайных величин

1. Измерить 10 сопротивлений.

2. Рассчитать математическое ожидание:

где R_i - текущее значение сопротивление; N- число измерений.

3. Рассчитать дисперсию

f(х) - плотность распределения.

4. Площадь под всеми кривыми равна 1.

5. Рассчитать доверительный интервал. Если распределение подчиняется нормальному закону, то принято считать, что 99,7 % всех возможных значений лежат в интервале от -3σ до 3σ, такой интервал называется доверительным интервалом, а правило называется правилом трех сил: (М-3 σ)/(М+3 σ).

Порядок работы с мультиметром при изучении набора сопротивлений:

1. Подключить проводник, к клеммам "О" и"R".

2. Выбрать род измеряемой величины (сопротивление).

3. Определить номинальное значение партии транзисторов.

4. Выбрать предел измерений вольтметра в соответствии с номинальным

значением.

5. Включить прибор в сеть.

6. Замкнуть накоротко выводы и с помощью ручки "установка Ø " установить показания прибора, равное 0.

7. Подключить к проводникам измеряемое сопротивление и снять

показания по отсчетному устройству прибора.

В) Поверка аналогово вольтметра и амперметра.

Этапы поверки амперметра и вольтметра.

1. Выбрать образцовый прибор одинаковой системы. Его класс точности должен быть выше класса точности поверяемого прибора.

2. Собрать схему поверки

Рисунок 54. Схема поверки амперметра.

Где: А_Х - поверяемый амперметр;

А_о - образцовый амперметр;

R - регулировочное сопротивление.

Рисунок 55. Схема поверки вольтметра.

V_o

V_x

R

Где:

V_Х - поверяемый вольтметр;

V_о - образцовый вольтметр;

R - регулировочное сопротивление

3.Включить напряжение и установить на поверяемом приборе стрелку реостатом на первое оцифрованное деление шкалы. Записать показания приборов в таблицу 2.1.

4. Выполнить пункт 3 для всех оцифрованных деление поверяемого прибора при ходе указателя (стрелки) верх и вниз.

5. Рассчитать абсолютную погрешность прибора:

Δ= U-U₀, где U- напряжение на поверяемом приборе.

Δ= А-А₀, где А- ток на поверяемом приборе.

Табл.5 Экспериментальные данные поверки амперметра по схеме рис. 54..

№ п/п 1 2 3 4 5 6 7	Поверяемый		Образцовый			Погрешности				Класс точности
	Ход вверх	Ход вниз	Ход верх	Ход вниз	Сред. знач.		Абс.	Относ.	Прив.
	А	А	А	А	А		А	%	%
	1	1	0,9	0,9	0,9		0,1	11,1	2,0		2,5
	2	2	1,9	1,95	1,925		0,075	3,75	1,5
	3	3	2,9	3,0	2,95		0,05	1,6	1,0
	4	4	2,95	4,1	4,05		0,025	0,625	0,5
	5	5	4,95	4,95	4,45		0,05	1,01	1,0

Погрешность - это отклонение измеряемой величины от истинного значения.

6. Рассчитать относительную погрешность.

7. Рассчитать приведенную погрешность.

Где Uн- нормируещее значение, в нашем случае U=75 В

Aн- нормирующее значение, в нашем случае A=5 А

Рассчитать вариацию показаний:

_вар = (U_ОВ - U_ОН) /U_N

где U_ОВ – напряжение при ходе вверх, U_ОН – напряжение при ходе стрелки вниз (показания образцового прибора).

_вар = (А_ОВ - А_ОН) /А_N

где А_ОВ –ток при ходе вверх, А_ОН –ток при ходе стрелки вниз (показания образцового прибора).

Вариация показывает устойчивость прибора к изменениям окружающей среды.

9. Выбрать максимальное значение относительно-приведенной погрешности.

10. Округлить его до ближайшего значения из ряда точности в большую сторону.

11. Сделать вывод о соответствии прибора своему классу точности. Результаты наблюдений эксперимента занесены в Таблицу 1 (см. Приложение).

Примечание. Кроме абсолютной, относительной и приведенной погрешности возникают составляющие погрешности: 1)аддитивная, 2) мультипликативная .

1)Аддитивная погрешность измерительного прибора-составляющая систематической погрешности ИП, одинаковая на всем диапазоне измерений. (погрешность нуля).

2)Мультипликативная погрешность измерительного прибора- составляющая систематической погрешности ИП, изменяющаяся пропорционально измерению величины (погрешность чувствительности).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате прохождения первой летней ознакомительной практики в лабораториях кафедры информационных измерительных систем и технологий (ИИСТ) изучен и усвоен материал о составе структуры кафедры, профессорского-преподавательском составе (ППС),учебно-воспитательном персонале(УВП)истории создания развития кафедры, количеством расположения и назначение учебных лабораторий, ознакомилась с учебным планом специальности изучены и усвоены названия лабораторных курсовых(работ),проводимых на втором этаже лабораторий кафедры ИИСТ, ознакомлена с названием ,назначением, принципом действия и конструкции некоторых основных систем и схем электроизмерительных приборов, преобразователей, измерительных медицинских электродов. Ознакомлен с достижениями в медтехники. Бурное развитие медицинских приборов ,в том числе в биомедицинской измерительной техники, основывается на использование новейших достижений науки. Необходимо отметить актуальность следующих аспектов развития биомедицинской измерительной техники: унификация изделий; разработка новых принципов измерений; увеличение точности средств измерений; развитие метрологического обеспечения средств биомедицинских измерений; приближение терминологии, используемой в биомедицинской техники; создания совершенствования научной и учебно-методической литературы, отражающей современные достижения в данной области измерительной техники.

Ознакомлен с назначением, принципом действия и конструкцией некоторых основных систем и схем аналоговых электроизмерительных приборов. Аналоговые измерительные приборы являются развивающимися средствами информационно-измерительной техники. Дальнейшее развитие получат электронные аналоговые измерительные устройства, основанные на современной элементной базе, что позволит улучшить метрологические характеристики аналоговых приборов.

В большинстве современных приборов предполагается организация линейного выхода по напряжению или току для целей контроля, управления и сигнализации. При современном уровне техники поставленные задачи могут быть решены схемными или алгоритмическими методами.

В качестве практической работы выполнена проверка аналогово прибора, по результату которой предоставлен отчет в ручном и компьютерном вариантах с помощью составленной программы. Изучены схемы для измерения сопротивлений на постоянном токе и приведен результат определения погрешностей.

Материал изученный в соответствии с планом прохождения ознакомительной практики ,изложен в данном отчете. В приложении приведены программы обработки представленного материала.

Список литературы

1. Основы метрологии и электрические измерения. Учебник для вузов/под редакцией Я.И. Душина, издательство Энерготом. 1987 г.

2. Фремке А.В. «электрические измерения». ГЭИ,1963г

3. Персональный компьютер, расширенные возможности контроля измерительных и испытательных систем. Электроника. 1986г.

4. Общие требования и правила оформления текстовых документов в учебном процессе. Новочеркасск ,НГТУ,1999г,24с.

5. Савельев К.В.,Теняев Е.И. Конструирование средств измерений и вычислительной техники. Учебное пособие ЮРГТУ,1999г.

6. В.А. Иванцов «История кафедры Информационно-измерительная и медицинская техника. Время. События. Люди» Новочеркасск 2001.

7. Шкабардня М.С «Приборостроение –ХХ век»2004г.

8. Важинский Н.М. «Технический словарь-справочник по конструированию и технологии производства приборов» ,ЮРГТУ. 2007г.

Приложение.

Таблица 2.1. Результаты поверки вольтметра.

Показания вольтметра					Абсолютная погрешность
поверяемого		образцового			Ход указателя
α	U	Ход указателя			вверх		вниз
		вверх	вниз
град	В	В	В	В		В
	10	7,25	8	2,75		2
	20	17	17,5	3		2,5
	30	27,5	27,5	2,5		2,5
	40	37,75	37,75	2,25		2,25
	50	49,25	49,75	0,75		0,25
	60	59,75	60,5	0,25		0,5
	70	69,5	70,25	0,05		0,25
90	75	74,75	74,75	0,25		0,25

Цена деления образцового вольтметра - 75/150=0,5 В.

Номинальное значение измеряемой величины поверяемого прибора – 75 В.

Класс точности поверяемого прибора - 1.5, класс точности образцового – 0.5.

Program Rabota;

Const n=25;

Var a,a1,o,o1,ab1,ab2,ot1,ot2,prev1,prev2,variac1, variac2:array [1..n] of real;

i: integer;

s,w,max: real;

begin

writeln (‘Введите класс точности поверяемого прибора’);

readln (s);

writeln (‘Введите номинальное значение шкалы прибора’);

readln (w);

for i:=1 to n do

begin

writeln (‘Введите показания поверяемого прибора при ходе стрелки вверх’);

readln (a[i])

end;

for i:=1 to n do

begin

writeln (‘Введите показания поверяемого прибора при ходе стрелки вниз’);

readln (a1[i])

end;

for i:=1 to n do

begin

writeln (‘Введите показания образцового прибора при ходе стрелки вверх’);

readln (o[i])

end;

for i:=1 to n do

begin

writeln (‘Введите показания образцового прибора при ходе стрелки вниз’);

readln (o1[i])

end;

for i:=1 to n do

begin

ab1[i]:=abs (a[i]-o[i]);

ab2[i]:=abs (a1[i]-o1[i]);

ot1[i]:= ab1[i]/o[i]*100;

ot2[i]:=ab2[i]/o1[i]*100;

prev1[i]:=abs (ab1/w)*100;

prev2[i]:=abs (ab2/w)*100;

variac1[i]:= abs (a[i]-o[i]);

variac2[i]:= abs (a1[i]-o1[i]);

writeln (‘абсолютная погрешность при ходе стрелки вверх ’,ab1[i], ‘при ходе вниз ’,ab2[i]);

writeln (‘относительная погрешность при ходе стрелки вверх ’,ot1[i], ‘при ходе вниз ’,ot2[i]);

writeln (‘приведенная погрешность при ходе стрелки вверх ’,prev1[i], ‘при ходе вниз ’,prev2[i]);

writeln (‘вариация при ходе стрелки вверх ’, variac1[i], ‘при ходе вниз ’, variac2[i]);

end;

max:=0;

for i:=1 to n do

begin

if prev1[i]>max then max:=prev1[i];

if prev2[i]>max then max:=prev[2i];

end;

writeln (‘приведенная погрешность ’, max);

if s>=max then writeln (‘ прибор соответствует своему классу точности’, s)

else writeln (‘ прибор не соответствует своему классу точности’,s);

readln

End.

Таблица 2.2: Результаты измерения сопротивлений различными приборами. по схеме рис.55

№ резистора	Результаты измерений
	Аналоговый омметр		Цифровой омметр			Мегомметр			Мост одинарный
	Rx, Ом	δ, %		Rx, Ом	δ, %		Rx, Ом	δ, %		Rx, Ом	δ, %
1	12000			11900			11000			11866
2	12500			11758			115000
3	13000			11695			11000
4	13000			12091			12000
5	12500			12070			11000			12088
6	13000			11835			11000
7	11500			11780			11000
8	13500			11923			12000
9	12000			11630			11000
10	12000			11904			12000			11898
11	12500			11816			12000
12	12000			11880			12500
13	12500			11978			13000
14	13000			11925			12000
15	12000			11880			12500			11898
16	12000			11990			11500
17	12500			11890			12000
18	12000			11444			11500
19	13000			11953			12000
20	12000			11380			12000			12011
21	12500			11903			11500
22	12000			11720			12000
23	11500			11578			12500
24	13000			11536			11500
25	12000			11517			12000			11841

Program resistor;

Uses crt;

Const n=25;

Var a: array [1..n] of real;

S, m,m1,m2,r,kv: real;

I:integer

Begin

Clrscr;

S:=0;

For i:=1 to n do

Begin

Writeln (‘Введите ’, I,’ элемент массива’);

Readln (a[i]);

S:=s+a[i]

end;

m:=s/n;

for i:=1 to n do

r:= sqr(a[i]-m);

d:= r/(n-1);

kv:= sqrt (d);

writeln (‘ математическое ожидание = ’, m);

writeln (‘ дисперсия = ’, d);

writeln (‘ среднеквадратичное отклонение = ’,kv);

m1:=m-3*kv;

m2:=m+3*kv;

writeln (‘ доверительный интервал от ’, m1,’ до’,m2);

readln

end.

Задание №5

Измерить цифровым прибором-мультиметром В7-40 в режиме АВП(автоматический выбор пределов измерения) сопротивления следующих резисторов; имеющих номинальное сопротивление: R1=12 5%кОм; R2=5.6 5% кОм; R3=470 5% Ом. Количество измерений-не менее 15 раз, результаты замеров занести в табл. №6

Табл.№6

№ п/п	R1 (Ом)	R2 (Ом)	R3 (ОМ)
1	12487	5339	491
2	11496	5862	476
3	11917	5614	449
4	12097	5694	462
5	12592	5562	459
6	11987	5487	468
7	11429	5764	457
8	11748	5691	468
9	12326	5518	479
10	12469	5497	452
11	11884	5704	474
12	12249	5674	481
13	11918	5614	470
14	12352	5563	461
15	11897	5487	483

Таким образом мультиметр показал, что измеренные резисторы имеют погрешность не превышающую 5%.

Студент	Преподаватель	Консультант
	Наугольнов О.А	Важинский Н.М