Метрология и метрологическое обеспечение (стр. 17 из 18)
- относительная аддитивная погрешность прибора.В данной лабораторной работе предлагается исследовать средство измерений и определить следующие его характеристики:
1) функцию преобразования (коэффициент преобразования
) прибора.2) функцию преобразования прибора при воздействии влияющих факторов:
· неточности установки нуля прибора;
· изменения напряжения питающей сети;
· неточности установки нуля прибора и изменения напряжения питающей сети (одновременно).
3) относительные погрешности для трёх режимов исследования прибора.
Порядок выполнения лабораторной работы.
Для выполнения лабораторной работы следует обратиться на образовательный сервер ПГТА по электронному адресу http://study.pgta.ru и получить схему виртуального прибора (рис. 4.).
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 |
 , кОм | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 5,9 | 6,0 |
 , кОм | 4,1 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | 4,5 | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,9 | 5,0 |
1) Снять зависимость выходной величины
от входной 
. Данные записать в табл. 1. 
Рис. 4. Схема исследования прибора
Таблица 1
 | 0 | 5 | 10 | .................................... | 100 |
 | .................................... |
2) Построить функцию преобразования
. Определить коэффициент преобразования преобразователя.3) Нажатием клавиши «
» имитировать воздействие влияющего фактора «Неточность установки нуля прибора».4) Снять зависимость выходной величины
от входной при воздействии данного влияющего фактора. Заполнить табл. 2, аналогичную табл. 1.5) Построить функциональную зависимость выходной величины от входной и определить абсолютную погрешность прибора.
6) Построить график зависимости относительной погрешности от входной величины
.7) Нажатием клавиши «
» разомкнуть переключатель. Замкнуть переключатель «Изменение напряжения питающей сети» нажатием клавиши « » на клавиатуре, тем самым имитировать воздействие влияющего фактора - изменение напряжения питающей цепи.8) Снять зависимость выходной величин от входной
при изменении напряжения питающей сети. Заполнить табл. 3, аналогичную табл. 1.9) Построить функциональную зависимость выходной величины от входной и определить максимальную абсолютную погрешность прибора.
10) Построить график зависимости относительной погрешности от входной величины
и определить значение относительной мультипликативной погрешности.11) Нажать клавишу «
». В этом случае будет сымитировано воздействие двух влияющих факторов: неточности установки нуля и измерения напряжения питающей сети.12) Снять зависимость выходной величины от входной
при воздействие двух влияющих факторов. Заполнить табл. 4, аналогичную табл. 1.13) Построить функциональную зависимость выходной величины от входной и определить максимальную абсолютную погрешность прибора.
14) Построить график зависимости относительной погрешности от входной величины
.15) Оформить отчет, включающий:
наименование работы;
цель работы;
задание на выполнение работы (вариант);
экспериментальную часть (результаты измерений, представленные в виде таблиц);
аналитическую часть (расчетные значения и графики);
выводы (оценка результатов выполненной работы).
Рекомендуемая литература
1. Федеральный Закон от 26.06.2008 №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»
2. ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений
3. ГОСТ 8.401-80 ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования
4. ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин
5. ГОСТ 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений
6. РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения
7. МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты и характеристики погрешностей измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров
8. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. Учебное пособие.- М.: Логос, 2003
9. Радкевич Я.М., Схиртладзе А.Г., Лактионов Б.И. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 2006
10. Рыжаков В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. Учебное пособие.- Пенза: Изд-во ПТИ, 2002
11. Рыжаков В.В., Ларкин С.Е. Метрология, стандартизация, сертификация. Руководство по выполнению лабораторных работ «Исследование метрологических характеристик измерительных цепей при помощи ElectronicsWorkbench».- Пенза: Изд-во ПГТА, 2008
Приложение
Моделирующая программа ElectronicsWorkbench
Лабораторные работы выполняются с помощью учебной моделирующей программы ElectronicsWorkbench, имитирующей на экране ПЭВМ монтажный стол с набором компонентов и комплектом измерительных приборов. Размещение компонентов на рабочем поле стола и их соединение друг с другом осуществляются манипулятором «мышь». Режимы измерений задаются органами управления измерительных приборов. Результаты измерений выводятся в виде показаний приборов.
Описание внешнего вида окна ElectronicsWorkbench
Рис.1. Внешнийвидокна Electronics Workbench
| 1 - создание новой схемы | 18 - кнопка включения схемы |
| 2 - открытие сохраненной схемы | 19 -панель «Избранное» |
| 3 - запись схемы | 20 панель «Источники питания» |
| 4 - вывод на печать | 21 - панель «Базовые элементы» |
| 5 - вырезать в буфер выделенный элемент | 22 - панель «Диоды» |
| 6 - копировать в буфер выделенный элемент | 23 - панель «Транзисторы» |
| 7 - вставить из буфера | 24 - панель «Аналоговые элементы» |
| 8 - поворот выделенного элемента на 90о | 25 - панель «Преобразователи» |
| 9 - вертикальное отражение элемента | 26 панель «Цифровые элементы» |
| 10 - горизонтальное отражение элемента | 27 панель «Логические операции» |
| 11 - создать подсхему | 28 - панель «Триггеры» |
| 12 - показать графики | 29 - панель «Индикаторы» |
| 13 - показать свойства элемента | 30 - панель «Функциональные узлы» |
| 14 - уменьшить масштаб изображения схемы | 31 - панель «Различные элементы» |
| 15 - увеличить масштаб изображения схемы | 32 - панель «Измерительные приборы» |
| 16 - масштаб изображения схемы | 33 - кнопка «Пауза» |
| 17 - помощь (на английском языке) |
Большая центральная область - рабочая область окна, где Вы формируете и проверяете схему.
Наверху дисплея Вы найдете меню, панели элементов, из которых строится электронная схема и кнопку включения схемы.
Инструментальные средства ElectronicsWorkbench подобны реальным инструментальным средствам электроники. Все, что Вы используете для формирования и проверки схемы, легко найти на экране.
Вольтметр
Рис. 2. Пиктограмма вольтметра
Подсоединяйте вольтметр параллельно точкам, между которыми Вы хотите измерить напряжения. Сторона с более темной рамкой - отрицательный вход. Вы можете использовать неограниченное количество вольтметров.
Чтобы установить режим работы вольтметра с открытым или закрытым входом (АС или DC), дважды щелкните на его пиктограмме и выберете режим, который Вы хотите установить.
Вольтметр имеет очень высокое внутреннее сопротивление (1МОм), которое не оказывает никакого шунтирующего влияния на схему. Вы можете изменить это сопротивление.
Амперметр
Рис. 3. Пиктограмма амперметра
Сторона с более темной рамкой - отрицательный контакт. Вы можете использовать сколько угодно амперметров. Вы можете изменить внутреннее сопротивление и режим работы амперметра (АС или DC).
Генератор сигналов
Рис. 4. Пиктограмма генератора сигналов