Методические указания по проведению практических занятий для студентов 1 курса специальности 220501 Управление качеством

• Название: Методические указания по проведению практических занятий для студентов 1 курса специальности 220501 Управление качеством
• Анкор: metall
• Дата: 10.09.2022
• Размер: 313.26 Kb.
• Имя файла: met1.docx
• Тип: Методические указания; #670496
• страница: 2 из 8

Внимание: так как диапазон измерений прибора - (0.100) В, то за пределы этого диапазона построенные графики не должны выходить.

V, В	A V, В	5 V, %	Y V, %
1	2	3	4
0	1	«	1
10	1	10,00	1
20	1	5,00	1
40	1	2,50	1
50	1	2,00	1
60	1	1,67	1
80	1	1,25	1
100	1	1,00	1

Таблица 1. Результаты расчета значений погрешностей

Рис. 1. Графики зависимостей абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений



Задача 2. Омметром со шкалой (0...1000) Ом измерены значения 0, 100, 200, 400, 500, 600, 800, 1000 Ом. Определить значения абсолютной и относительной погрешностей, если приведенная погрешность равна 0,5. Результаты представить в виде таблицы и графиков.

Задача 3. Амперметром со шкалой (0.50) А, имеющим относительную погрешность 61=2%, измерены значения силы тока 0, 5, 10, 20, 25, 30, 40, 50 А. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.

Задача 4. Вольтметром со шкалой (0.50) В, имеющим приведенную погрешность YV=2 В, измерены значения напряжения 0, 5 В, 10 В, 20 В, 40 В, 50 В. Рассчитать зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.

Самостоятельная работа (10 мин.)

Литература:

1. 
   Мищенко, С.В. История метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством: Учебное пособие / Сост. С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, Е.С. Пономарева, Р.Н. Евлахин, Г.В. Мозгова. - Тамбов : Тамбовск. гос. техн. ун-т, 2004. - 94 с.
   

Практическое занятие №3

Статическая (градуировочная) характеристика прибора, аддитивные и мультипликативные погрешности

Цель занятия: получить представление о классе точности средств измерений, способах его задания и практические навыки решения задач на данную тему.

Методические указания

При подготовке к занятию по литературе [1] студентам необходимо изучить следующие понятия:

• 
  статическая характеристика прибора;
  
• 
  коэффициент передачи (чувствительность) прибора;
  
• 
  порог чувствительности прибора;
  
• 
  аддитивная погрешность;
  
• 
  мультипликативная погрешность;
  
• 
  основная и дополнительная погрешность прибора.
  

Характеристики средств измерений

Статическая характеристика прибора

x y

П Прибор >

Рис. 1. Условное изображение
прибора

Статической характеристикой прибора (см. рис. 1) называется зависимость выходной величины y от входной величины x в установившемся режиме работы (т.е. когда x и y не меняются во времени: x=const, y=const), выраженная таблично, графически или аналитически.

Статическую характеристику получают следующим образом:

1. 
   подают на вход прибора постоянное значение входного сигнала x=Xo=const (см. рис. 2, а);
   
2. 
   дожидаются установившегося режима работы прибора, когда его выходной сигнал y станет постоянным (см. рис. 2, б), т.е. когда x=const, y=const;
   
3. 
   
   Таблица 1. Статическая характеристика прибора в табличной форме
   

   x	У
   Хо	Уо
   Х1	У1
   Х2	У2
   Хз	Уз
   Хп	Уп

   
   
   
   измеряют значение входного сигнала х=х0 и выходного сигнала y=y0, а результаты измерения записывают в таблицу (см. таблицу 1);
   
4. 
   повторяют необходимое количество раз пункты 1-3, подавая на вход различные значение входного сигнала х=Xi=const, i=i,n .
   

В результате получают таблицу значений x и у (табличное выражение статической характеристики прибора). Используя

данные таблицы, строят статическую характеристику в виде графической зависимости (см. рис. 2, в) y=f(x) (графическое выражение статической характеристики прибора). Функция f(x) представляет собой




аналитическое выражение статической характеристики.

>

Рис. 2. Экспериментальное определение статической характеристики прибора: а) изменение входного сигнала x в ходе экспериментального определения статической характеристики; б) изменение выходного сигнала y в ходе экспериментального определения статической характеристики; в) полученная статическая характеристика y=f(x) (выраженная графически)

б)

x₀ x₁ x₂ x_n x

а)

Для
в)

приборов наилучшей является линейная статическая характеристика y=kx+a, где а - постоянная, k - передаточный коэффициент, причем среди линейных статических характеристик более предпочтительны характеристики, для которых a=0, т.е. y=kx. Самой желательной статической характеристикой прибора является y=x, получаемая при коэффициенте передачи k=1. В этом случае искомое значение физической величины отсчитывают непосредственно по шкале прибора.

Примеры линейных и нелинейных статических характеристик приборов представлены на рис. 3.



а) б) в)

Рис. 3. Примеры статических характеристик приборов:

а) нелинейная статическая характеристика; б) линейная статическая характеристика y=kx+a; в) линейная статическая характеристика y=kx.

Чувствительность приборов

Чувствительность S прибора представляет собой предел отношения приращения выходного сигнала к приращению входного сигнала, т.е.






dx dx

A y _ dy _ df(x)

^{= f'}(^x) . Чувствительность прибора численно равна

S = lim

тангенсу угла наклона касательной к графику, представляющему статическую характеристику, т. е.: S =^tga (рисунок 3). В случае линейной статической характеристики чувствительность прибора постоянна и d(kx+ a)

численно равна передаточному коэффициенту k: S = —^ = k = const.

Чувствительность является мерой, при помощи которой сравнивают приборы для измерения одинаковых физических величин (чем выше чувствительность, тем прибор лучше).