Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами»




Скачать 117.99 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами»
Дата публикации14.06.2013
Размер117.99 Kb.
ТипЛабораторная работа
litcey.ru > Физика > Лабораторная работа

Министерство науки и образования Российской Федерации


Алтайский государственный технический

Университет им. И. И. Ползунова



Кафедра АЭП и ЭТ

Отчет


по лабораторной работе №1

Тема: «Техника работы с измерительными приборами»

По дисциплине: Метрология. Стандартизация. Сертификация.

Выполнил:

студент гр. ЭТ-71 Солодилов Я. В.

Проверил:

преподаватель Зыбцев Ю. К.

Барнаул 2009

Лабораторная работа №1


«Техника работы с измерительными приборами»
Цель работы: Приобретение навыков и умения обращения с измерительными приборами: определение вида и назначения прибора, его метрологических характеристик (диапазон измерения, класс точности, допускаемая погрешность), приведение прибора во взаимодействие с объектом измерения, определение цены деления шкалы или единицы младшего разряда цифрового индикатора прибора, отсчитывание результата измерения и оценка его погрешности на примере приборов для измерения линейных, механических, электрических и тепловых величин.

Теоретическая часть: Все изучаемые в данной работе измерительные приборы предназначены для проведения прямых измерений методом непосредственной оценки. Всего задействовано шесть приборов: два для измерения линейной величины (длины) – штангенциркуль и микрометр, два для измерения электрических величин (напряжения и ёмкости) – вольтметр и измеритель емкости (мост переменного тока), один для измерения теплотехнической величины (температуры) – электрический измеритель температуры, один для измерения механической величины (массы) – весы настольные. По принципу действия и форме выдачи результата измерений (показаний) указанные приборы делятся на две группы: аналоговые (непрерывного действия) – это штангенциркуль, микрометр, вольтметр, весы и цифровые (дискретного действия) – это измеритель ёмкости и измеритель температуры.

Важнейшей составной частью работы с измерительными приборами (проведения измерения) является умение правильно и быстро взять отсчёт с показывающего устройства измерительного прибора. У аналоговых приборов показывающее устройство чаще всего представляет собой сочетание шкалы и указателя (стрелки, метки), а у цифровых - цифровое табло. Это умение обязательно включает в себя умение определять цену деления шкалы или цену единицы младшего разряда цифрового табло. Цена деления шкалы в простейшем случае определяется как отношение разности показаний, соответствующих двум числовым отметкам (в том числе конечной и начальной) к числу делений шкалы между этими отметками, при этом под делением понимают промежуток между двумя соседними самыми короткими отметками шкалы. Цена единицы младшего разряда цифрового табло (а у всех цифровых приборов показание представляет собой десятичное число) определяется значением измеряемой величины, соответствующим конечному показанию табло (обычно это ряд девяток – 999…), и числом разрядов, при этом необходимо установить положение запятой в числе (оно может быть фиксированным и плавающим) и (или) наличие множителя к числу (обычно это число 10 в некоторой положительной или отрицательной целой степени). В современных приборах, как правило, на цифровых табло отображается и обозначение единицы (в том числе кратной или дольной с соответствующей приставкой) измеряемой величины.

Другая не менее важная составная часть измерений – оценка погрешности результата измерения. В общем случае она складывается из трёх частей: методической, инструментальной и субъективной. Для большинства рутинных, массовых измерений основную долю в погрешности измерений занимает погрешность инструментальная, т.е. погрешность самого измерительного прибора. Однако оценка инструментальной погрешности даже в простейших случаях представляет собой определённую сложность. Дело в том, что погрешность конкретного результата измерений определяется многими факторами: это и размер измеряемой величины, и характер её поведения (постоянная, меняющаяся, периодическая), и условия проведения измерений, и влияние прибора на объект измерения и др. Сочетание и проявление этих факторов в каждом случае проведения измерений не одни и те же, а отсюда несовпадение инструментальных погрешностей измерений, выполненных одним и тем же конкретным экземпляром измерительного прибора. Учесть заранее, при изготовлении прибора, всё многообразие сочетаний указанных факторов не представляется возможным, поэтому для измерительных приборов устанавливают, нормируют погрешности только для определённых, так называемых нормальных условий, и дополнительно нормируют характеристики, отражающие влияние на его точность реальных условий проведения измерений (функции влияния, динамические характеристики, измерительное усилие, входной импеданс и т.п.). Отсюда деление погрешностей измерительного прибора на основные, имеющие место при его работе в нормальных условиях, и дополнительные, в том числе динамические. Основные погрешности устанавливаются и обеспечиваются при выпуске и во время эксплуатации прибора однозначно и определённо. Инструментальная же погрешность прибора, т.е. погрешность с учётом дополнительных погрешностей, оценивается для каждого экземпляра прибора применительно к конкретным условиям самими пользователями данных приборов. Отсюда важность полноты номенклатуры метрологических характеристик данного вида измерительного прибора, установленных в технической документации на него, и умения пользователей измерительного прибора оценивать его погрешность в реальных условиях эксплуатации

В метрологической практике для нормирования допускаемых погрешностей нашло широкое применение такое понятие как класс точности измерительного прибора. Под классом точности понимают некую обобщенную характеристику прибора, определяемую пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами прибора, влияющими на его точность. Для приборов, у которых допускаемые погрешности нормируются в относительной или приведенной форме, класс точности обозначается пределом допускаемой основной погрешности без указания знака и единицы (процента). Например, класс точности вольтметра 1,5 означает, что допускаемая основная приведённая погрешность его равна γдоп= ±1,5 %; или класс точности 0,02/0,01 означает, что допускаемая основная относительная погрешность равна dдоп= ±[0,02+0,01(Qк/Q-1)] %. Для приборов, у которых допускаемые погрешности нормируются в форме абсолютных погрешностей, класс точности обозначается цифрой или буквой, или их сочетанием. Такое обозначение чисто условное, содержание которого раскрывается в документации на прибор. Например, класс точности 2 (второй) микрометра типа МК означает, что его допускаемая основная абсолютная погрешность равна Dдоп = ±4 мкм, а средний класс настольных весов означает, что их допускаемая основная абсолютная погрешность равна Dдоп = ±аd, где d – цена деления шкалы и а – коэффициент, равный 1; 1,5 или 2 в зависимости от интервала диапазона измерения, которому соответствует измеряемая масса. Использование класса точности оправдано тем, что он дает общее представление об уровне точности измерительного прибора, а его обозначение просто и лаконично и его легко разместить непосредственно на самом приборе (циферблате, панели, корпусе).

Основная погрешность у конкретного типа измерительного прибора может выражаться в одной из трёх форм: абсолютной, относительной и приведённой.

Абсолютная погрешность D определяется выражением

D = Q – Qд,

где Q и Qд – измеренное и действительное значения измеряемой величины. Абсолютная погрешность выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина.

Относительная погрешность d – это отношение абсолютной погрешности к действительному или измеренному значению величины, выраженное обычно в процентах, т.е.

d = (D/Qд) 100.

Приведённая погрешность γ – это отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению QN измеряемой величины, выраженное также в процентах, т.е.

γ = (D/QN) 100.

В качестве нормирующего значения принимают чаще всего или конечное значение, или диапазон показаний.

Относительная погрешность для многих типов приборов указывается в виде формулы

d = ±[c + d(Qк/Q - 1)],

где с – постоянная составляющая погрешности;

d – коэффициент, определяющий изменяющуюся составляющую погрешности;

Q и Qк - текущее и конечное показания прибора.

Экспериментальная часть: Данная работа выполняется одновременно на пяти рабочих местах с набором следующего оборудования:

1) штангенциркуль, микрометр, образцы для линейных измерений;

2) милливольтметр, генератор, соединительный кабель;

3) мост переменного тока, соединительный кабель, набор конденсаторов;

4) измеритель температуры, термопреобразователь, электрообогреватель, термоизолирующая подкладка;

5) весы, образцы для взвешивания.

Результаты измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты измерений

Наименование и тип

прибора

Измеря-

емая

величина

Диапазон

измерения

Цена деления

шкалы или

еденица млад-

шего разряда

Класс точно-

сти или до-

пускаемая погрешность

Экспер.

образ-

цы

Резуль-

тат измере-

ния

Погрешность

измерения

абс.

отн.,

%

Штангенциркуль

ШЦ -II

длина

0-250 мм

0,05мм

±0,08 мм

от 1 до 50 мм

±0,09 мм

от 50 до 80 мм

±0,1 мм

свыше 80 мм


брусок из дерева

цилиндр

шар

выс. 28,3мм

длн.222,2мм

шир.75,4мм
длн.250,4мм

диа.33,1мм
диа.55,3мм

±0,08мм

±0,1мм

±0,09мм
±0,1мм

±0,08мм
±0,09мм

±0,28

±0,05

±0,12
±0,04

±0,24
±0,16

Микрометр

МК-102

длина

0-25мм

0,01мм

±0,004

Цилиндр
шар

диа.20,98мм
диа.18,86мм

±0,004мм
±0,004мм

±0,02
±0,02

Весы

Настольные

РН-6ЦВУ

масса

40 г-6 кг

10 г

средний

Металл. Цилиндр

Ёмкость

с водой

кирпич

дерев.

брусок

4,4кг
1,39кг
2,45кг

0,38кг

±10 г

±0,23
±0,72
±0,41

±2,6

Измеритель температуры

ИПТМ-2П-ТХА/ТС

Преобразователь термоэлектрический ТХА 9713-00


темпера-

тура

от-50 до

+1300°С
от-40 до

+450°С

0,1°С

±1°С

±1°С

Электро-обогрева-

тель

МКЭ-2-

А-220

53°С

25,4°С

27,5°С

24°С

26,3°С



±2°С

±3,77

±7,87

±7,27

±8,33

±7,6

Мост переменного тока Р5079

ёмкость

от 1·10-3 пФ

до 2·104

мкФ

0,001пФ
0,01пФ
0,0001нФ
0,001нФ
0,01нФ
0,0001мкФ
0,001мкФ

см. таблица 2

100пФ
1,5нФ
10нФ
68нФ
1мкФ
10мкФ
100мкФ

94,114 пФ
1401,50пФ
10,0009нФ
70,095нФ
1183,64 нФ
9,3597мкФ
95,402мкФ

±0,046пФ
±0,28пФ
±0,0017нФ
±0,018нФ
±0,36нФ
±0,0089мкФ
±0,174мкФ

±0,05
±0,02
±0,02
±0,02
±0,03
±0,07
±0,18

Милливольтметр В3-38

напряже-

ние

1мВ-300 В

2 В
0,5В
5мВ
2мВ

1-300 мВ –

2,5
1-300 В –

4

10-100 В
30 В
300 мВ
100 мВ

50В
16В
150мВ
48мВ

±4В
±1,2В
±7,5мВ
±2,5мВ

±0,08
±0,08
±0,05
±0,05



Таблица 2

Диапазоны изме-

рений ёмкости С


Предел допускаемой основ-

ной относительной погреш-

ности по ёмкости С, %

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности по tgd

20 – 200 пФ

±[0,04 + 0,005 (Ск/С - 1)]

±(0,01tgd + 2·10-4)

200 – 2000 пФ

±[0,02 + 0,002 (Ск/С - 1)]

±(0,002tgd + 1·10-4)

2 – 20 нФ

то же

то же

20 – 200 нФ

то же

то же

200 – 2000 нФ

±[0,025 + 0,002 (Ск/С - 1) ]

±(0,005tgd + 2·10-4)

2 – 20 мкФ

±[0,05 + 0,005(С/Сн - 1)]

±(0,005tgd + 5·10-4)

20 – 200 мкФ

±[0,1 + 0,02(С/Сн - 1)]

±(0,01tgd + 2·10-3)


Вывод: я в лабораторной работе приобрел навыки и умения обращения с измерительными приборами: определял вид и назначение прибора, его метрологические характеристики (диапазон измерения, класс точности, допускаемая погрешность), приводил прибор во взаимодействие с объектом измерения, определял цены деления шкалы или единицы младшего разряда цифрового индикатора прибора, отсчитывал результат измерения и оценивал его погрешности на примере приборов для измерения линейных, механических, электрических и тепловых величин.

Похожие:

Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconТехника работы с измерительными приборами
По принципу действия и форме выдачи результата измерений (показаний) указанные приборы делятся на две группы: аналоговые (непрерывного...
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconПрактикум введение в технику эксперимента лабораторная работа 1
Задача посвящена знакомству с распространенными приборами измерения активного сопротивления: аналоговыми – стрелочным омметром и...
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа №5. Создание сносок, ссылок и оглавлений
Курсор автоматически перейдет в конец страницы. Напишите текст сноски: «Моя первая лабораторная работа word»
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа № Настройка текстового процессора Microsoft Word. 2
Лабораторная работа № Редактирование документа в текстовом процессоре Microsoft Word. 4
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа №1. Тема «Таблицы и графики в статистике»
Вывод: Лабораторная работа №1 была проведена с целью освоения темы диаграммы и графики. В ходе лабораторной я научилась строить графики...
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconАвтоматика и системотехника” Лабораторная работа №5 “Excel 0” Зачетная книжка №
Цель работы: научиться основным приемам работы с программой Microsoft Excel 0 для составления таблиц и других элементов
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа №5
Цель работы – познакомить с назначением, структурой и способами редактирования реестра Windows
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа №2 Kоманды ms-dos
Познакомиться с программном обеспечением компьютера. Приобрести первоначальные навыки работы с операционной системы, диалогами пользователя...
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа Создание и использование запросов (продолжение)....
Задание Используя запрос на выборку, получите все альбомы на кассетах в стиле «рок». Рис. 52
Лабораторная работа №1 «Техника работы с измерительными приборами» iconЛабораторная работа Создание и использование запросов (продолжение)....
Задание Используя запрос на выборку, получите все альбомы на кассетах в стиле «рок». Рис. 52
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница