Практичні вказівки до виконання експерименту

 

1. Для експериментальних досліджень впливу форми кривої та частоти вимірювальних сигналів на покази приладів різних систем необхідно скласти схему, зображену на рис. 2.1, де Г – генератор сигналів різної форми з регульованою частотою; V_N – основний (зразковий) вольтметр, покази якого не залежать від форми кривої сигналу та його частоти (в межах заданого діапазону дослідження); V_1,…,V_n – досліджувані вольтметри; Ч – частотомір; ОСЦ – осцилограф. За допомогою електронного осцилографа здійснюється візуальне спостереження за формою досліджуваного сигналу, а його амплітуду та часові параметри можна вимірювати з невисокою точністю – відносна стандартна непевність показів осцилографа становить 5...10%.

 

Рис. 2.1. Схема проведення експериментальних досліджень

 

Перед початком вимірювань необхідно коректором встановити нульове положення вказівника електромеханічних приладів, а електронні прилади відкалібрувати й підготувати до роботи відповідно до інструкції на ці прилади.

2. Під час дослідження впливу форми кривої сигналів на покази приладів різних систем, як основний використовують вольтметр, вибраний при розв’язуванні задачі, тобто вольтметр типу Ф584, у якого відсутня додаткова похибка показів від впливу форми кривої вимірювального сигналу u_x (t).

На досліджувані вольтметри подають спершу напругу синусоїдної форми заданої частоти, а потім напруги заданих форм тієї ж частоти. Показ основного вольтметра U_N, тобто вольтметра V₁, у всіх випадках повинен встановлюватися згідно із визначеним значенням U_N=U_V1=const і залишатися сталим для всіх заданих форм сигналу. Покази досліджуваних вольтметрів записують у табл. 2.4.

3. Для дослідження впливу частоти сигналів на покази вольтметрів в різних систем як основний використовують вольтметр, вольтметр, вибраний при розв’язуванні задачі, тобто вольтметр типу Ф584, у якого нормальний частотний діапазон ширший, ніж частотний діапазон, у якому проводять дослідження, тобто у нього відсутня додаткова похибка показів від впливу частоти вимірювального сигналу.

При цьому на вольтметри подають напруги синусоїдної форми різних частот (в межах заданого частотного діапазону). Показ основного вольтметра U_N=U_V1=const у всіх випадках повинен залишатися сталим. Покази досліджуваних вольтметрів записують у табл. 2.5.

 

Практичні вказівки до опрацювання результатів експериментів

 

Опрацювання отриманих результатів експериментів даних здійснюють згідно плану роботи.

1) Граничні значення основних інструментальних похибок показів вольтметрів - абсолютної DU_гр, В та відносної d_U,гр, % обчислюють відповідно за формулами (2.9) і (2.10) для аналогових вольтметрів та за формулами (2.12) і (2.11) для цифрового вольтметра.

2) Значення додаткової абсолютної DU_ф, В та відносної d_ф, % похибок показів вольтметрів від впливу форми кривої вимірюваної напруги для вольтметрів типу Ц4311 та В7-21А, яким властива ця похибка, обчислюють відповідно за формулами (2.16) і (2.17).

3) Значення додаткової абсолютної DU_f, В та відносної d_f, % показів вольтметрів від впливу частоти вимірюваної напруги обчислюють відповідно за формулами (2.18) і (2.19).

Результати всіх обчислень записують у табл. 2.4 і табл. 2.5.

 

Таблиця 2.4

Результати дослідження впливу форми кривої вимірювального сигналу на покази

Вольтметрів різних систем

Тип приладу	Границя вимірюван- ня Uк, В	Стала СV, В	Форма кривої сигналу	Відлік NV,	Показ вольтметра UV, В	Оцінки похибок показів вольтметрів
Граничні значення основних інструментальних	Додаткової від впливу форми кривої сигналу
Абсолютної DUV,гр, В	Відносної dV,гр,%	Абсолютної DUф, В	Відносної dU,ф, %
Ф584 (основний)
Ц4311
В7-21А
Ф5053

 

Таблиця 2.5

Результати дослідження впливу частоти вимірювального сигналу на покази

Вольтметрів різних систем

Тип приладу	Границя вимірюван-ня Uк, В	Стала СV, В	Частота сигналу f, Гц	Відлік NV,	Показ вольтметра UV, В	Оцінки похибок показів вольтметрів
Граничні значення основних інструментальних	Додаткової від впливу частоти сигналу
Абсолютної DUV,гр, В	Відносної dV,гр,%	Абсолютної DUf, В	Відносної df, %
Ф584 (основний)
Ц4311
В7-21А
Ф5053

ЗМІСТ ЗВІТУ

 

1. Мета роботи.

2. Задача.

3. Розв’язування задачі.

4. Схема проведення експерименту.

5. Опрацювання результатів експерименту.

6. Таблиця запису результатів експерименту.

7. Метрологічні (технічні) характеристики використаних засобів

вимірювальної техніки.

8. Висновки.

Таблиця 2.6

Метрологічні (технічні) характеристики використаних

Засобів вимірювальної техніки

№ з/п	Назва засобу вимірювальної техніки	Система (умовне позначення)	Межа вимірю-вання	Клас точності	Інші характеристики (вхідний опір, частотний діапазон тощо)	Заводський номер, рік випуску
…

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

 

1. Які параметри характеристики періодично змінних сигналів називають їх інтегральними значеннями і як вони пов’язані між собою?

2. Як визначити значення коефіцієнтів амплітуди k_а і форми k_ф вимірювального сигналу?

3. Прилади яких систем реагують на середньоквадратичне, середньо-випрямлене і амплітудне значення сигналу?

4. Які типи похибок використовують для оцінювання точності вимірювань?

5. Які причини виникнення додаткової похибки показів приладів від впливу форми кривої вимірювального сигналу і як її визначити?

6. Якого типу прилад вибирають як основний (зразковий) для дослідження впливу форми кривої вимірювального сигналу на покази приладів?

7. Які причини виникнення додаткової похибки показів приладів від впливу частоти вимірювального сигналу і як її визначити?

8. Якого типу прилад вибирають як основний (зразковий) для дослідження впливу частоти вимірювального сигналу на покази приладів?

9. Як нормують додаткову частотну похибку приладів?

10. Вкажіть області використання приладів різних систем і поясніть причини такого розподілу?

 

 

ЛІТЕРАТУРА

 

1. Основи метрології та вимірювальної техніки: [підручник для вузів в двох томах]/ [М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін.]; За ред. Б.І. Стадника. – Львів: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”. – 2005. – Т1. Основи метрології. – 532 с.

2. Основи метрології та вимірювальної техніки: [підручник для вузів в двох томах]/ [М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник та ін.]; За ред. Б.І. Стадника. – Львів: Вид-во Національного університету “Львівська політехніка”. – 2005. – Т2. Вимірювальна техніка. – 656 с.