Упрощенная процедура обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями - Лабораторная работа №1,2,3 Метрология, стандартизация и сертификация. Вариант 07

Лабораторная работа №1
«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
2.1. Решить контрольную задачу, в соответствии со своим вариантом.
2.2.Выполненить многократные независимые наблюдения в автоматическом режиме.
2.3.Произвести автоматизированную упрощенную процедуру обработки результатов многократных независимых наблюдений.
2.4.Оформить полученные результаты в отчете.
2.5.Провести анализ и сделать выводы по работе.

3. Теоретическая часть

4. Метрологические характеристики электронного цифрового мультиметра

5. Схема измерений и описание лабораторной установки

6. Контрольная задача
В нормальных условиях произведено пятикратное измерение частоты. Класс точности прибора y задан в таблице 1. Предельное значение шкалы 150 Гц.
Используя результаты наблюдений (таблица 2), определить:
- Результат многократных наблюдений;
- Оценку СКО случайной составляющей погрешности результата наблюдения;
- Оценку СКО случайной составляющей погрешности результата измерения;
- Доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения с заданной доверительной вероятностью;
- Предел допускаемой абсолютной погрешности средства измерений;
- Доверительные границы суммарной погрешности результата измерений с учетом класса точности средства измерений.
- Записать результат измерения частоты согласно МИ 1317-2004.
- Результаты вычислений свести в таблицу
Таблица 1 – Исходные данные к задаче лабораторной работы 1.4
Предпоследняя цифра пароля: 0
i, номера наблюдений: 10 - 14
Последняя цифра пароля: 7
Р - доверительная вероятность: 0,950
Класс точности СИ, y %: 0,05

Таблица 2 – Исходные данные к задаче лабораторной работы 1.4
i, № наблюдений 10 11 12 13 14
f, Гц 114,27 114,24 114,26 114,23 114,28


7. Практическая часть
Практическая часть лабораторной работы включает в себя:
- выполнение многократных независимых наблюдений в автоматическом режиме;
- выполнение автоматизированной упрощенной процедуры обработки результатов многократных независимых наблюдений;
- заполнение таблицы отчёта.
Конкретизированное задание к практической части лабораторной работы 1.4 приведено в таблице 4.

Таблица 4 – Исходные данные
№ варианта: 07
Число наблюдений: n1=10; n2=21; n3=24
U, мВ: 30
Pдов: 0,950

Лабораторная работа №2
«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
2.1. Провести многократные наблюдения напряжения аналоговыми вольтметрами для определения зависимости погрешности (неопределенности) вольтметра от его показаний.
2.2. Оценить случайную и систематическую составляющие погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром путем обработки полученных результатов наблюдений.
2.3. Найти границы суммарной погрешности единичных измерений аналоговым вольтметром и отобразить их графически в зависимости от показания вольтметра.
2.4. Вычислить пределы основных допускаемых абсолютных погрешностей вольтметра, отобразить их на графике фактических границ суммарной погрешности аналогового вольтметра.
2.5. Произвести сравнение результатов экспериментальных исследований погрешности аналогового вольтметра с метрологическими характеристиками прибора. Сделать вывод о пригодности вольтметра к применению.

3. Состав лабораторной установки
При выполнении лабораторной работы используется компьютерная модель лабораторного стенда, которая включает в себя:
1. Аналоговый вольтметр.
2. Образцовой вольтметр.
3. Регулируемый источник напряжения.

4. Выполнение лабораторной работы
Таблица 3 – Вариант задания
Последняя цифра номера зачетной книжки (пароля): 7
Точки для исследования: U1=3В; U2=7В; U3=9В.
Вероятность Pдов: 0,98
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки (пароля): 0
Частота f, Гц: 40
Число наблюдений n: 7

Лабораторная работа №3
«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
2.1. Изучение основных метрологических характеристик электронных вольтметров.
2.2. Исследование частотных характеристик вольтметров переменного тока
2.3. Измерение параметров напряжения сигнала произвольной формы:
- среднеквадратическое значение;
- средневыпрямленное значение;
- пиковое значение;
2.4. Измерение значений коэффициентов амплитуды, формы и усреднения сигналов различной формы.

3. Перечень лабораторного оборудования.
3.1. Основное оборудование.
Аналоговые электронные вольтметры переменного тока:
3.1.1 средневыпрямленного значения;
3.1.2 пикового значения;
3.1.3 среднеквадратического значения;
3.2. Вспомогательные приборы.
3.2.1 Генератор сигналов специальной формы (функциональный генератор)
3.2.2 Электронно-лучевой осциллограф.

4. Выполнение лабораторной работы

Таблица исходных данных:
Последняя цифра номера студенческого билета: 7
Вид параметра:
- Показание электродинамического вольтметра, В
(для п. 5.5): 2,5
- Тип образцового электронного милливольтметра
(для п. 5.5): Электронный милливольтметр средневыпрямленного значения
- Частота, Гц (для п. 5.6): 80
- Показание элек-тронного пикового вольтметра, В
(для п. 5.6): 2,0
- Форма сигнала (для п. 5.6): Син; Треуг
- Коэффициент, форма сигнала (для п. 5.7): Ка Син

4.1. Лабораторный стенд представляет собой компьютерную модель LabVIEW, отображаемую на экране персонального компьютера.
4.2. Исследование частотных характеристик вольтметров переменного тока
4.3. Измерение параметров напряжения сигнала произвольной формы
4.4. Измерение значения коэффициентов амплитуды, формы и усреднения сигналов различной формы

Год сдачи: 2024 г.