Основы метрологии, взаимозаменяемости и стандартизации
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
?тные производные:
= = - = - = -100.
= = = 9,524.
Наконец, находим СКО
?(?) = =
= 0,9761 Гц.
- Определим доверительный интервал для погрешности косвенного измерения частоты.
Для Ф(Z) = = = 0,46 по таблице П.1 приложения находим Z?= 1,75.
Отсюда
??= ?(?)?Z?=0,9761?1,75 ? 1,71 Гц.
- Записываем результат измерения в стандартной форме:
? = (10,476 1,71) Гц; Р = 0,92.
- Задача 4.07
Измерительный мост собран по схеме, приведенной на рисунке 4.1. Определить емкость конденсатора Сх и тангенс угла диэлектрических потерь tg?, если баланс моста достигается при значениях R2, R3, R4, С3, указанных ниже, а частота питающего мост переменного напряжения f.
f = 700Гц;
С3= 2000 пФ = 2000?10-12 Ф;
R2 = 40 кОм = 40?103 Ом;
R3 = 40 кОм = 40?103 Ом;
R4 = 20 кОм = 20?103 Ом.
Сх - ?
tg? - ?
Рис. 4.1. Схема к задаче 4.07
Решение:
Для измерения емкости конденсаторов с малыми потерями показана на Рис. 4.1.
Для анализа используем эквивалентную схему Рис. 4.2.
Полные сопротивления плеч в данном случае:
Z1 = Rx + ;
Z2 = R2 ;
Z3 = R3 + ;
Z4 = R4 .
Рис. 4.2.Последовательная (а) эквивалентная схема и векторная диаграмма конденсатора с потерями
Подставив эти выражения в формулу равновесия моста, будем иметь
Отсюда получим условие равновесия моста:
Сx = C3 ?R4 / R2 ;
Rx = R3 ?R2 / R4 .
Сx = 2000?10-12 ?20?103 / 40?103 = 1000?10-12 (Ф);
Rx = 40?103 ?40?103 / 20?103 = 80?103 (Ом) = 80 кОм.
Угол потерь ?, дополняющий до 90 угол фазового сдвига тока относительнго напряжения, определяется из выражения
tg? = ?? Сx ? Rx = ?? С3 ? R3 ;
? = 2?f ;
tg? = 2? 3,14?700?1000?10-12 ?80?103 = 351680000? 10-9 = 0,35168,
откуда
? = 1921`.
- Задача 6.07
Для измерения сопротивления Rx используют амперметр с внутренним сопротивлением RA и вольтметр с внутренним сопротивлением Rv. При составлении схемы измерений вольтметр включается до амперметра и измеряет падение напряжения на амперметре и измеряемом сопротивлении или после амперметра (рис. 5). Определить, какая из двух схем дает меньшую погрешность измерения. Исходные данные для расчета приведены ниже.
а) б)
Рис. 5. Схемы к задаче 6.07
Rx = 25 Ом;
RA = 5 Ом;
Rv = 15 кОм = 15?103 Ом.
Решение:
Измерение токов и напряжений всегда сопровождаются погрешностью, обусловленной сопротивлением используемого средства измерений. Включение в исследуемую цепь средства измерений искажает режим этой этой цепи. Включение амперметра, имеющего сопротивление RA в цепь, изображенную на Рис. 5,а, приведет к тому, что вместо тока I= U/R, который протекал в этой цепи до включения амперметра, после включения амперметра пойдет ток I1= U/(Rх+ RA).
Погрешность ? I= I1- I = U/(Rх+ RA) - U/Rх
Для наглядного представления, примем U= 10 В.
Тогда I= 0,4 А;
I1= 0,3333 А;
? I=0,0666 А и чем выше U, тем больше погрешность.
Показания же вольтметра почти не изменилось, т.к. RA меньше Rх.
По схеме, представленной на Рис. 5,б, при включении вольтметра параллельно резистору Rх , имеющего сопротивление Rv, для измерения напряжения на резисторе Rх, режим цепи тоже нарушается, т.к. вместо напряжения Uv = U? Rх/ (Rх+ RA), которое было в схеме до включения вольтметра, после его включения напряжение
Uv1 = = 8,3313 (В).
Uv = 8,333 В.
Тогда, погрешность ?U = Uv - Uv1 = 0,0017 (В).
Поэтому можно сделать вывод:
- Погрешность для Рис. 5,а тем выше, чем выше сопротивление амперметра;
- Погрешность для Рис.5,б тем выше, чем меньше сопоротивление вольтметра
- поэтому первая схема дает меньшую погрешность измерения.
Выводы
При изучении получены знания по использованию методов и средств измерений, ознакомились с принципами работы и устройством основных измерительных приборов и систем, приобрели навыки проведения измерений.
ЛИТЕРАТУРА
- Основы метрологии и электрические измерения. /Под ред. Е.М. Душина/ - Л. Энергоатомиздат, 1987 480с.
- Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. /Под ред. Б.П. Хромого/. М Радио и связь, 1986 424с.
- Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения М. Радио и связь, 1985 368с.
- Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения М, Высшая школа,1986 351с.
- Методические указания к изучению курса Основы метрологии и измерительной техники / Сост. Ф.Я. Шухат Северодонецк; Изд-во СТИ, Восточноукр. Нац. Ун-та, 2000, 27 с.
- Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения- М., Машиностроение, 1988 240 с.
- Основы метрологии и электрические измерения: Учебник / Под ред. Е.М.Душина Л., Энергоатомиздат, 1987 480 с.
- Цюцюра С.В., Цюцюра В.Д. Метрологія, основи вимірювань, стандартизаці?/p>