Обработка результатов измерений

Лабораторная работа № 1.

Поверка электронного вольтметра

 

Цель: ознакомление с методикой проведения поверки и правилами пользования

Приборами, образцовыми установками.

 

Подготовка к работе.

 

1.1. Изучить основные вопросы теории и принцип работы электронных вольтметров, используя соответствующий раздел конспекта лекций по предмету Электрорадиоизмерения, учебные пособия и литературу. (2.1, 2.2.)

1.2. Ознакомиться с составом метрологических характеристик электронных вольтметров и изучить методики их поверки (2.3 -2.5).

1.3. На рабочем месте учащийся должен ознакомиться с инструкциями по эксплуатации поверяемого вольтметра,а также средств поверки, используемых в лабораторной работе.

 

Литература, учебные пособия, НТД.

2.1. В.Д. Кукуш, Электрорадиоизмерения, Москва, Радио и связь, 1985г, глава 5.

2.2. Б.П. Хромой, Ю.Г. Моисеев, Электрорадиоизмерения, Москва, Радио и связь, 1985г, глава 5.

2.3. ГОСТ 8.118 - 85 Вольтметры электронные аналоговые переменного тока. Методика поверки.

2.4. ГОСТ 22261 -82 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

2.5. МИ 1935 - 88 Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения до 1000В в диапазоне частот 1*10^-2 -3*10⁹.

 

3. Контрольные вопросы.

 

3.1. Операции, выполняемые при периодической поверке электронных вольтметров.

3.2. Причины, вызывающие погрешность измерения в нормальной области частот.

3.3. Методика определения погрешности измерения напряжения.

3.4. Какие требования предъявляются к входному сопротивлению вольтметра?

3.5. Объясните принцип действия электронного вольтметра среднеквадратического значения напряжения.

3.6. Какие вольтметры для измерения переменного напряжения имеют наиболее простое схемное решение, наибольшую точность, наиболее широкий частотный диапазон?

Требования к составлению отчета.

Отчет должен содержать:

4.1. название темы лабораторной работы, ее номер;

4.2. цель работы;

4.3. применяемые приборы и оборудование с указанием характеристик используемых в лабораторной работе приборов:

4.3.1. для поверяемого вольтметра

· пределы измерений

· допустимые погрешности по каждому пределу измерения и по диапазонам частот синусоидального сигнала;

4.3.2. для образцовых средств измерений

· пределы калиброванных напряжений;

· допустимые погрешности;

· входное сопротивление.

4.4. расчетные формулы применяемые при обработке результатов измерений;

4.5. протокол поверки.

 

Порядок выполнения работы.

 

5.1. Ознакомиться со следующими разделами Паспорта на поверяемый милливольтметр В3-33:

· назначение (раздел 1);

· технические данные (раздел 2);

· указания по работе (раздел 6 )

· указания по поверке (раздел 7);

Перед проведением поверки подготовить милливольтметр В3-33 к работе, выполнив требования раздела 6.1. (Подготовка к работе), а также п.7.4. раздела 7 (Указания по поверке).

Аппаратура, используемая при поверке прибора в зависимости от частоты и уровня напряжения должна быть соединена по одной из структурных схем , приведенных на рис.1.

 

5.2. При проведении поверки должны выполняться следующие операции:

· внешний осмотр и опробование (п. 7.6.1. Паспорта);

· определение уровня собственных шумов (п. 7.6.2. Паспорта)

· определение погрешности и изменения показаний в рабочих областях частот

(п. 7.6.3. -7.6.6. Паспорта).

 

5.3. При проведении поверки должны применяться образцовые и вспомогательные средства поверки с техническими характеристиками, указанными в таблице 4 Паспорта (стр.14).

Допускается использование других средств поверки, обеспечивающих необходимую точность поверки.

 

Проведение работы.

6.1. При проведении внешнего осмотра и опробования прибора пользоваться рекомендациями Паспорта на поверяемый милливольтметр В3-33 (п.7.6.1.).

6.2. Определение уровня собственных шумов милливольтметра (п. 7.6.2.) осуществляется следующим образом:

· отключить от входа милливольтметра соединительный кабель ;

· вставить во входной разъем короткозамыкатель из комплекта ЗИП поверяемого вольтметра;

· установить максимальную чувствительность милливольтметра (шкала 0,3 мВ)

· отсчитать в течение 1 мин. Значение собственных шумов по верхней шкале, результаты измерений занести в таблицу 2. Раздела 8 настоящих методических указаний .

6.3. Метод определения погрешности заключается в подаче на вход милливольтметра калиброванных значений напряжений (п.п. 7.6.3.-7.6.6. Паспорта):

с установки В1-4 на частотах 55Гц и 1000Гц;

с установки В1-25 на частотах 100кГц.

· собрать схему поверки согласно рис. 1а;

· установить частоту калиброванного сигнала 55Гц на установке В1-4;

· провести измерение погрешности измерения милливольтметра на поддиапазонах 300 мВ, 1В, 3В;

· установить частоту 1000Гц и провести измерение погрешности на поддиапазонах 300 мВ, 1В, 3В;

· собрать схему поверки согласно рис. 1б;

· установить частоту калиброванного сигнала 100кГц;

· провести измерение погрешности на поддиапазонах 300 мВ, 1В, 3В;

· результаты измерений занести в соответствующие таблицы раздела 8.

6.4. Обработать результаты измерений согласно рекомендаций раздела 7 настоящих

методических указаний .

 

Обработка результатов измерений.

 

Результаты измерений и вычислений занести в таблицы протокола (согласно форме

табл. 1).

В колонку А _n таблицы 1 заносятся значения числовых отметок, соответствующих шкал поверяемого прибора.

В графу б_{обр i} заносятся показания поверочной установки на соответствующей отметке.

В графу заносятся значения абсолютной погрешности , вычисленной по формуле :

= 0,01 б_{обр i} х А _{n i}

 

где: б_{обр i} - показания поверочной установки на соответствующей отметке шкалы

(относительная погрешность);

А _{n ,} А _{n i --} числовые отметки шкалы поверяемого прибора .

 

Внизу для каждой колонки U_к записываются:

· значения максимальной приведенной погрешности, определяемой по формуле :

 

max

б _{n max} = x 100 %

U_к

 

где: max -максимальная из всех значений абсолютная погрешность на данном пределе измерений .

· значение допустимой погрешности б_доп для данного предела при заданной частоте сигнала, взятой из технической документации на поверяемый прибор (таблица 2 Паспорта)

 

Содержание и форма протокола.

Протокол поверки электронного вольтметра типа В3-33 зав. № _______________.

 

Образцовые и вспомогательные средства измерений:

 

1. ____________________ _______________________ __________________

тип СИ зав. № погрешность

2. ____________________ _______________________ __________________

тип СИ зав. № погрешность

 

Условия поверки:

 

 

1. Внешний осмотр ( п. 7.6.1.)

2. Опробование (п. 7.6.1.).

3. Погрешность измерения напряжения на частоте 55Гц, 1000Гц, 100кГц.

Таблица 1

F Гц =

 

An

Uk= 300 мВ

An

Uk= 1В

An

Uk= 3В

бобр i

бобр i

бобр i

б n max

б n max

б n max

бдоп

бдоп

бдоп

 

4. Определение уровня собственных шумов вольтметра (п.7.6.2.)

 

Таблица 2.

 

Уровень собственных шумов при закороченном входе по технической документации.	Уровень собственных шумов измеренных по милливольтметру
Не более 10 мкВ

 

Вывод ___

 

Поверку проводил ________________

подпись

Дата ____