Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»




Скачать 421.7 Kb.
НазваниеМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
страница1/3
Дата конвертации27.05.2013
Размер421.7 Kb.
ТипМетодические указания
  1   2   3




Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный университет

путей сообщения



Оценивание погрешностей измерений

электрических величин

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»


Новосибирск 2012

УДК 6210.317.3 (076.5)

Оценивание погрешностей измерений электрических величин. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»: Методические указания к лабораторным работам / Сост. А.А. Данилина, К.В. Канифадин. - Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2012. - 36с.

Рассмотрены краткие теоретические сведения по измерениям электрических величин и их параметров, требования к средствам измерений электрических величин и их метрологические характеристики. Приведены практические задания, необходимые для выполнения лабораторных работ по измерениям электрических величин.

Предназначены для студентов по направлению подготовки 221700 «Стандартизация и метрология» при изучении дисциплин «Общая теория измерений», «Метрология», а также для других специальностей и направлений подготовки студентов, изучающих дисциплину «Метрология, стандартизация и сертификация».


Рассмотрен и рекомендован к печати на заседании кафедры «Электротехника, диагностика и сертификация».


Ответственный редактор

доц., канд. техн. наук Е.В. Лесных


Рецензент

Зав. кафедрой «Физика», доц., к.т.н. Рогов И.И.


© А.А. Данилина, К.В. Канифадин, сост., 2012

© Сибирский государственный университет путей сообщения

СОДЕРЖАНИЕ


Введение………………………………………………………………………..

4

Лабораторная работа №1 Измерение параметров электрических сигналов……………………………………………………………………………….

5

Лабораторная работа №2 Исследование динамических характеристик средства измерений электрических величин…………………………………


12

Лабораторная работа №3 Определение показателей точности прямого однократного измерения электрического сопротивления…………………….


17

Лабораторная работа №4 Определение методической погрешности измерения электрического сопротивления косвенным путем................................


26

Приложение А Технические характеристики омметра цифрового Щ-34….

32

Список литературы…….……………………………………………………...

35

ВЕДЕНИЕ

Разработка, изготовление и эксплуатация различных технических устройств и объектов неизбежно связаны с выполнением большого числа измерений. При этом получаемая измерительная информация используется как для собственно измерения, так и для выработки соответствующих управляющих действий, логических заключений и суждений в таких процедурах, как управление, контроль, диагностирование, идентификация и т.п. Очевидно, что выбор методов и средств измерения в каждом конкретном случае должен обеспечивать получение требуемых показателей качества конечного результата. Таким образом, перед студентом встает задача правильного выбора метода и средства измерения, должной организации измерительного эксперимента, обработки и представления результатов измерений в соответствии с принципами метрологии и действующими в этой области нормативными документами.

Методические указания содержат теоретические сведения и лабораторный практикум, необходимые для изучения вопросов измерения электрических величин и оценивания погрешностей при измерении электрических величин.


Лабораторная работа № 1

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

1 Цель работы: провести измерения амплитуды и частоты электрического сигнала, оценить погрешности измерения.

2 Решаемые задачи:

  • ознакомиться с устройством и работой осциллографа;

  • провести измерения амплитуды электрического сигнала;

  • провести измерения частоты электрического сигнала;

  • оценить погрешность измерения частоты электрического сигнала;

  • оформить результаты работы.

3 Приборы: осциллограф АСК-7022; генератор АНР-1002.

4 Теоретические сведения

Измерения напряжения и силы электрического тока – наиболее распространенный вид измерений. Эти измерения осуществляются в широком диапазоне частот – от постоянного тока и инфранизких частот (сотые доли герца) до сверхвысоких частот (ГГц) и в диапазоне измеряемых значений напряжения и силы электрического тока – соответственно от нановольт и наноампер до сотен киловольт и килоампер при большом разнообразии форм измеряемого напряжения и электрического тока.

Измерение постоянных напряжения и силы электрического тока заключается в нахождении их значений и определении полярности. Целью измерения переменных напряжения и силы электрического тока является нахождение какого-либо их параметра – амплитуды, частоты, фазового сдвига, и т.д. [1]

Для исследования формы и измерения амплитудно-временных параметров переменных электрических сигналов используется универсальный измерительный прибор, называемый осциллографом. Основная функция осциллографа заключается в воспроизведении в графическом виде электрических колебаний (осциллограмм) в прямоугольной системе координат. Чаще всего с помощью осциллографа наблюдают зависимость напряжения от времени, причем, как правило, осью времени является ось абсцисс, а по оси ординат откладывается напряжение сигнала. С помощью осциллографа можно наблюдать периодические непрерывные и импульсные сигналы, непериодические и случайные сигналы, одиночные импульсы и оценивать их параметры. По осциллограммам, получаемым на экране осциллографа, могут быть измерены частота и фазовый сдвиг, параметры модулированных сигналов, временные интервалы.

5 Порядок выполнения работы

1) Описание органов управления и лицевой панели осциллографа

На рис. 1 представлена лицевая панель осциллографа АСК-7022.




Рисунок 1 – Лицевая панель осциллографа АСК-7022

Кнопка «POWER» - кнопка включения/выключения питания.

Регуляторы отображения развертки и настройки экрана:

«INTEN» - регулятор яркости линии развертки;

«READOUT» - регулятор яркости текстовых символов;

«FOCUS» - регулятор фокусировки изображения;

«TRACE ROTATION» - регулятор поворота линии развертки, устанавливает угол линии развертки относительно сетки.

Разъем «CAL» - разъем для калибровки выходного напряжения.

Разъем «» - разъем заземления.

Блок вертикального отклонения:

«СН1» - входной разъем канала 1;

«СН2» - входной разъем канала 2;

«EXT TRIG» - входной разъем для подключения внешнего источника запуска синхронизации;

«DC/AC» - переключатель режимов входа: открытый (DC) / закрытый (АС) для каналов СН1, СН2;

«GND» - кнопка включения режима входа заземленный для каналов СН1, СН2;

«VOLTS/DIV (VARIABLE)» - переключатель В/дел, служит для изменения значения коэффициента вертикального отклонения (в нажатом положении включается режим некалиброванного измерения);

« POSITION » - ручки для смешения изображения по вертикали;

«СН1», «СН2» - кнопки для выбора отображаемого на экране канала;

«ADD» - кнопка включения режима отображения суммы каналов СН1 и СН2;

«INV» - кнопка для инвертирования отображения (изменения полярности) входного сигнала с канала СН2.

Блок горизонтального отклонения:

«TIME/DIV (A VARIABLE)» - переключатель время/дел, служит для изменения значения коэффициента развертки (используется для точной установки выходной частоты);

«FINE» - кнопка для точной настройки;

«MAG10» - кнопка для масштабирования (растяжки) развертки по оси Х в 10 раз;

« POSITION » - ручки для смешения изображения по горизонтали;

«ALT/CHOP» - переключатель для выбора режима отображения двух сигналов (индикатор загорается, когда выбран режим СНОР).

Блок синхронизации:

«TRIG LEVEL» - регулятор установки уровня синхронизации (при вращении регулятора по часовой стрелке уровень синхронизации перемещается к положительному пику сигнала запуска, при вращении против часовой стрелки – к отрицательному);

«READY» - индикатор режима ожидания сигнала запуска;

«TRIG/D» - индикатор режима подачи сигнала;

«SLOPE» - кнопка для выбора синхронизации по фронту или по спаду сигнала;

«SOURCE» - кнопка выбора источника синхронизации: СН1, СН2, LINE (сеть);

«COUPLE» - кнопка выбора типа входа сигнала синхронизации: АС (закрытый), DC (открытый), HF-R (фильтр высоких частот), LF-R (фильтр низких частот);

«TV» - кнопка выбора синхронизации по телевизионному сигналу.

Горизонтальное изображение:

«А» - кнопка выбора развертки А;

«X-Y» - кнопка выбора режима X-Y.

Режимы развертки:

«NORM» - кнопка ждущего режима;

«AUTO» - кнопка автоматического режима;

«SGL/RST» - кнопка режима однократного внешнего сигнала.

Другие функции:

«FUNCTION (COARSE)» регулятор для точной настройки (грубая настройка осуществляется при нажатии или удерживании регулятора);

«V-t-OFF» - кнопка включения/выключения режима курсорных измерений напряжения и времени;

«ТСК/С2» - кнопка выбора типа курсора;

«HOLDOFF» - кнопка включения режима удержания.

2) Порядок включения осциллографа

Установить органы управления на лицевой панели в следующие положения:

  • регуляторы «INTEN», «READOUT», «FOCUS» - в среднее положение;

  • для канала СН1 регулятор « POSITION » - в среднее положение;

  • регулятор « POSITION » - в среднее положение;

  • регулятор «TRIG LEVEL» - в среднее положение.

Включить прибор, нажав кнопку «POWER», нажать кнопку «AUTO» в блоке режима развертки, нажать кнопку «А» в блоке горизонтальной развертки.

Через 30 секунд на экране появится развертка.

Для настройки яркости экрана повернуть регулятор «INTEN», для настройки яркости отображения показаний повернуть регулятор «READOUT» (крайнее левое положение – выкл.), для настройки четкости развертки повернуть регулятор «FOCUS».

Если под влиянием магнитных полей развертка отклонилась от горизонтального положения, повернуть регулятор «TRACE ROTATION» при помощи отвертки.

3) Измерение амплитуды электрического сигнала

К входу осциллографа (СН1) подключить генератор. На генераторе регулятор «AMPLITUDE» установить в положение «max», с помощью переключателей формы выходного сигнала выбрать синусоидальный сигнал, регулятором «FREQUENCY» и кнопками «RANGE» установить частоту выходного сигнала 10 кГц. На осциллографе нажать кнопку «СН1» для отображения на экране канала 1, нажатием кнопки «DC/АС» выбрать режим входа АС (на экране должен появиться символ ). Регулятор «VOLTS/DIV» установить в такое положение, чтобы размах изображения сигнала составлял 4-5 делений по вертикальной шкале, регулятор «TIME/DIV» установить в положение, при котором наблюдается 2-3 периода по горизонтальной шкале. Для стабилизации отображения сигнала на экране осциллографа необходимо нажать кнопку «HOLDOFF» (на дисплее отобразится «f: HOLDOFF») и установить время удержания развертки, поворачивая регулятор «FUNCTION» (обычно время удержания устанавливается на 0 %).

С помощью регулятора «­ POSITION ¯» перемесить изображение сигнала так, чтобы минимальный уровень сигнала совпадал с одной из нижних линий, а максимальный – находился в пределах экрана. Регулятором «¬ POSITION ®» сместить изображение сигнала таким образом, чтобы один из пиков находился на средней линии вертикальной шкалы (рис. 2).




Рисунок 2 – Изображение электрического сигнала на экране осциллографа


Измерения амплитуды электрического сигнала проводятся на частотах, заданных в табл. 1. Для измерения амплитуды необходимо определить количество делений n между крайними точками размаха изображения сигнала, результаты занести в табл. 1. При каждом измерении фиксировать значение коэффициента отклонения kоткл. Значение амплитуды рассчитать по формуле

. (1)

Результаты расчетов занести в табл.1. По полученным результатам сделать вывод об изменении амплитуды электрического сигнала при изменении его частоты.

Таблица 1 – Результаты измерений амплитуды электрического сигнала

Частота электрического сигнала F

Количество делений по вертикали n, дел

Коэффициент отклонения kоткл, В/дел

Амплитуда Uа, В

10 Гц










100 Гц










1 кГц










10 кГц










100 кГц










1 МГц









  1   2   3

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания к лабораторной работе
Н., Папэ В. Б., Сметанин В. И. Измерение частоты и периода электрических сигналов: Методические указания к лабораторной работе по...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconТ. Н. Зырянова метрология, стандартизация
Метрология, стандартизация и сертификация: методические ре-комендации по самостоятельной работе студентов и изучению дисциплины «Метрология,...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания задания к контрольным работам по дисциплине: «Метрология, стандартизация, сертификация»
Задания к контрольной работе для специальностей: «Промышленное и гражданское строительство», «Городское строительство и хозяйство»,...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» составлен в соответствии с требованиями к уровню подготовки специалиста (бакалавра,
Учебно-методический комплекс: Метрология, стандартизация и сертификация (Учебная и рабочая программы, методические материалы). Направление...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconРабочая программа по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Рабочая программа по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» рассмотрена и утверждена на методической комиссии электроэнергетического...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания по выполнению контрольных работ предназначены для студентов строительных специальностей по курсу «Метрология, стандартизация, сертификация».
Методические указания к контрольным работам для студентов специальностей 270102, 270105, 270106, 270205, 270114

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу Радиотехнические цепи и сигналы
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине ртциС предназначены для бакалавров направления 210400 «Радиотехника» они...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconВопросы к экзамену по дисциплине «метрология, стандартизация, сертификация»
Для допуска к экзамену студентам-задолжникам дневного отделения, не посещавшим занятия по дисциплине «Метрология, стандартизация,...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Управление проектами»
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Управление проектами» для студентов и слушателей факультета «Инженерный...

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница