Лабораторные работы по дисциплине: Метрология стандартизация и сертификация. Вариант №8

Лабораторная работа No 1.4 Тема: «Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями»
1. Цель работы.
Ознакомление с упрощенной процедурой обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями. Получение, применительно к упрощенной процедуре, навыков обработки результатов наблюдений, оценка погрешностей результатов измерений и планирование количества наблюдений.
2. Программа лабораторной работы.
3. Сведения, необходимые для выполнения работы
4. Описание электронного цифрового мультиметра.
5. Схема измерений.
Алгоритм обработки результатов наблюдений.
6. Измерительная задача (Вариант 27):
Таблица No1- Исходные данные к задаче лабораторной работы 1.4
i, No
наблюдения 10 11 12 13 14
f, Гц 114,27 114,24 114,26 114,23 114,28
Таблица No2 - Варианты заданий к задаче лабораторной работы 1.4
Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки 0
i, номера наблюдений 10-14
Последняя цифра номера
зачетной книжки 8
Р - доверительная вероятность 0,990
Класс точности СИ, γ % 0,1
7. Результаты измерений.
Вывод

Лабораторная работа No 2.2 Тема: «Поверка аналогового измерительного прибора»
1. Цель работы:
1.1. Изучить методы поддержания единства измерений.
1.2. Изучить способы нормирования погрешностей средств измерений.
1.3. Изучить методику обработки результатов измерений с многократными наблюдениями.
1.4. Приобрести практические навыки измерения напряжения аналоговыми вольтметрами.
1.5. Освоить методику оценки случайной составляющей погрешности (неопределенности) средств измерений.
1.6. Приобрести навыки оценки погрешности средств измерений по метрологическим характеристикам.
2. Программа лабораторной работы
3. Задачи для контроля самостоятельной работы.
Задача No 1. Определить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей прибора класса точности = 0.5 %, если показание прибора Un = 0,25 В, конечное значение шкалы Uк = 0,3 В, а измерения выполнены в нормальных условиях. Запишите результат измерения в соответствии с нормативными документами в двух формах: с указанием абсолютной и относительной погрешностей.
Задача No 2. Определить пределы допускаемых абсолютной и относительной погрешностей прибора, обозначение класса точности которого , а показание прибора Rп = 0,4358 кОм и конечное значение его диапазона измерений Rк =5 кОм. Запишите результат измерения сопротивления в двух формах: с указанием абсолютной и относительной погрешностей.
Задача No 3. Определить оценки среднего квадратического отклонения результата измерения и результата наблюдения, если результат измерения представлен выражением: U = 42,86 B 1,2 %; P =0,9; N =12; при нормальных условиях измерения, где N – число наблюдений, P – доверительная вероятность, δ – доверительные границы относительной погрешности.
4. Состав лабораторной установки
5. Выполнение лабораторной работы
Таблица 1 – Основные метрологические характеристики поверяемого вольтметра
Тип вольтметра аналоговый электронный
Тип преобразователя пиковый
Вид градуировки среднеквадр. синусоид.
Нормальные условия эксплуатации +205С; 75030мм рт. ст.
Диапазон частот 20 Гц − 100 кГц
Пределы измерения напряжения, В 0,3; 1; 3; 10; 30; 100 В
Входное сопротивление, Ом 1 МОм
Входная емкость, пФ 10 пФ
Пределы допускаемой основной погрешности измерения либо класс точности
γ=2,5
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей
−
Таблица 2 – Основные метрологические характеристики образцового вольтметра
Тип вольтметра электромагнитный
Тип преобразователя среднеквадратический
Вид градуировки среднеквадратич. значения
Нормальные условия эксплуатации +205С; 75030мм рт. ст.
Диапазон частот 20 Гц − 1 кГц
Пределы измерения напряжения, В 0,3; 1; 3; 15 В
Входное сопротивление, Ом 10 кОм (15 В)
Входная емкость, пФ 100 пФ
Пределы допускаемой основной погрешности измерения либо класс точности
γ=0,5
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей
−

Таблица 3
Точки для исследования Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
8
U1, B 1
U2, B 5
U3, B 8
Таблица 4
параметр
поверки Предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
0
f, частота Гц 40
n, число
наблюдений 11
Cписок использованных источников

Лабораторная работа No 3.4 Тема: «Измерение напряжения электрических сигналов»
1. Цель работы
1.1. Изучить:
1.1.1 Параметры переменных напряжений и токов;
1.1.2 Методы измерения параметров переменных напряжений и токов;
1.1.3 Принцип действия, устройство и метрологические характеристики электронных вольтметров;
1.1.4 Особенности измерения напряжения электронными вольтметрами переменного тока;
1.1.5 Источники погрешности при измерении электронными вольтметрами.
1.2. Получить навыки работы с измерительными приборами.
1.3.Приобрести умение обрабатывать и оформлять результаты измерений, выполненных с помощью электронных вольтметров.
2. Программа лабораторной работы.
3. Перечень лабораторного оборудования.
4. Домашнее задание.
Задача 1. Определить пиковое, средневыпрямленное, среднеквадратическое (действующее) значения напряжений, если известно показание вольтметра Uv=50 В, который проградуирован в среднеквадратических значениях для гармонического сигнала. Вольтметр измеряет пиковое напряжение. Коэффициент амплитуды сигнала Ка =4. Коэффициент формы сигнала Кф = 1,8.
Задача 2. Определить ЭДС источника (Еист), методическую абсолютную и относительную погрешности измерения ЭДС источника напряжения, выполненного согласно схеме. Записать результат в соответствии с нормативными документами.
Исходные данные:
Входное сопротивление вольтметра Rv = 10 мОм;
Выходное сопротивления источника Rист=10 кОм;
Показание вольтметра Uv= 16 В.
Задача 3. Определить показания вольтметра Uv и оценить погрешность измерения напряжения для сигнала, изображенного на рисунке. Записать результат в соответствии с нормативными документами в двух вариантах с указанием границы: а) абсолютной погрешности; б) относительной погрешности.
Um = 50 В.
Класс точности вольтметра γ = 1,5;
Предел измерения вольтметра Uк = 100 В;
Вид входа – открытый;
Вольтметр измеряет среднеквадратическое напряжение;
Градуировка – в среднеквадратических значениях.
5. Описание лабораторного стенда
6. Выполнение лабораторной работы
Выводы
Литература

Лабораторная работа No 3.5 Тема: «Измерение параметров сигналов электронно-лучевым осциллографом»
1 Цель работы
1.1. Изучить принцип работы и структурную схему универсального электронно-лучевого осциллографа.
1.2. Получить практические навыки работы с электронно-лучевым осциллографом и измерительными генераторами.
1.3. Приобрести навыки измерения временных интервалов, напряжения, периода и частоты различных электрических сигналов с помощью электронного осциллографа.
1.4. Освоить методику оценки погрешности измерений, выполняемых с помощью осциллографа и получить навыки оформления результатов измерения в соответствии с нормативными документами.
2 Программа лабораторной работы
3. Состав лабораторной установки.
4. Подготовка к выполнению лабораторной работы.
Задача 1. На экране осциллографа наблюдают осциллограмму сигнала (рис. 1). При условиях, заданных в таблицах 1 и 2, определить: 1) пиковое значение напряжения сигнала; 2) период сигнала; 3) частоту сигнала; 4) оценить погрешности измерения этих параметров; 5) записать результаты измерений параметров в соответствии с МИ1317-2004.
Таблица 1 – Данные для расчета пикового значения сигнала
Вид
параметра Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
8
Коэффициент отклонения kО, В/дел 0.02
Предел допускаемой относительной погрешности коэффициента отклонения , %
3
No осцил-
лограммы з)
Таблица 2 – Данные для расчетов периода и частоты следования сигнала
Вид
параметра Предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля)
0
Коэффициент развертки kР, мс/дел 0,01
Предел допускаемой относительной погрешности коэффициента развертки , % 10
Толщина линии осциллограммы b, дел 0,05
Задача 2. Изобразить временные диаграммы сигналов на пластинах Y (UY(t)) и X (UX(t)) ЭЛТ в одинаковом временном масштабе, если осциллограф работает в режиме внутренней периодической развёртки. Найти время прямого хода луча Tпр, период развёртки Тр и время обратного хода луча Тобр.
Задача 3. Сигнал на пластинах Y (Uy) и сигнал на пластинах X (Ux) ЭЛТ имеют формы, показанные на рисунках 4 и 5 (масштаб времени графиков одинаков). Построить по точкам осциллограмму, которая получится на экране ЭЛТ.
5. Выполнение лабораторной работы.
Выводы
Литература

Лабораторная работа No 3.6 Тема: «Измерение частоты и периода электрических сигналов»
1. Цель работы
1.1. Освоить методы измерения частоты и периода электрических сигналов специализированными средствами измерений.
1.2. Приобрести практические навыки работы с цифровыми и резонансными частотомерами, измерительными генераторами.
1.3. Получить практические навыки обработки результатов измерения частоты и периода сигналов, оценки погрешности (неопределенности) результатов измерений и их оформление.
2. ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
3. СОСТАВ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
4 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
4.1 Задачи для контроля самостоятельной работы
ЗАДАЧА 1. Определить частоту , абсолютную и относительную погрешности (неопределенности) и форму сигналов на входах «Х» и «Y» осциллографа, если на его экране наблюдают фигуру, показанную на рисунке 1, а частота сигнала и его абсолютная погрешность (неопределенность) на одном из входов осциллографа равны соответственно 25 Гц и 1 Гц.
ЗАДАЧА 2. Определить показание периодомера (градуировка в миллисекундах), абсолютную и относительную погрешности (неопределенности) дискретности измерения периода и число импульсов, накопленное в электронном счетчике цифрового периодомера при измерении периода сигнала, частота которого =500 Гц, если частота следования счетных импульсов =0,1 МГц и коэффициент деления делителя частоты исследуемого сигнала (множитель периода) в периодомере равен 10.
ЗАДАЧА 3. Известны: показание частотомера f=00001,450 кГц, частота fоп.ген=5 МГц и относительная нестабильность частоты опорного кварцевого генератора =2*10-6 Определить абсолютную и относительную погрешности (неопределенности) дискретности измерения частоты.
5. Выполнение лабораторной работы
ЛИТЕРАТУРА

По всем работам получен зачет!
Год сдачи: 2013