Лабораторная номер 6 метрология. Лабораторная_работа06. Лабораторная работа 6 Динамический режим средств измерений Цель работы изучение динамического режима средств измерений. Задание

• Название: Лабораторная работа 6 Динамический режим средств измерений Цель работы изучение динамического режима средств измерений. Задание
• Анкор: Лабораторная номер 6 метрология
• Дата: 12.09.2020
• Размер: 88 Kb.
• Имя файла: Лабораторная_работа06.doc
• Тип: Лабораторная работа; #137647

Лабораторная работа № 6

«Динамический режим средств измерений»

Цель работы: изучение динамического режима средств измерений.

Задание:

1. 
   Исследовать динамический режим заданных СИ при ступенчатом изменением входного сигнала.
   

а) определить динамическую погрешность при заданных параметрах звена 2-го порядка и выбранных амплитуде и частоте прямоугольных импульсов. Построить графики входного и выходного сигнала исследуемого средства.

б) Определить время t_yустановления выходного сигнала для различных частот f_0iсобственных колебаний при заданном коэффициенте демпфирования β. Построить график зависимости t_y=F(β_i) при f₀=const.

в) Определить время t_у установления выходного сигнала для различных коэффициентов β_i демпфирования при заданной частоте f₀ собственных колебаний. Построить график зависимости t_y=F(β_i) при f₀=const.

2. Исследовать динамический режим СИ при синусоидальном входном воздействии. Определить погрешности в динамическом режиме при указанных параметрах (f₀, β) звена 2-го порядка и заданной частоте входного сигнала. Погрешность графики входного сигнала, график динамической погрешности.

Ход работы:

Спецификация используемых СИ:

Наименование СИ	Диапазон измерений	Характеристики СИ, классы точности	Рабочий диапазон частот	Параметры входа (выхода)
Милливольтметр GVT-417B	300 мкВ… 100В 12 пределов	Приведённая погрешность 3%	20 Гц… 200 кГц	RBх=1 МОм СBх=50 пФ
Вольтметр универсальный цифровой GDH-8135	На постоянном токе
	200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1200 В	Пределы макс. абсол. погр. 0,001 Uизм + 1 ед. мл. разр.	–	RBx ≥ 10 МОм
	На переменном токе
	200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В	0,005 Uизм + 1 ед. мл. разр.	40 Гц… 1 кГц	RBx ≥ 10 МОм
Осцилогр. универс. GOS-620	Коэф. Откл. 5 мВ/дел	3% 3%	0 … 20 мГц	Rвх = 1 МОм

1. 
   Определение динамической погрешности:
   

β = 0,3 f₀ = 0,4 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	0,95	2,96	2,94	1,81	1,94	1,6	1,98	2,2
ΔU(t)	-0,83	1,18	1,16	0,03	0,16	-0,18	0,2	0,42

β = 0,3 f₀ = 0,8 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	3,21	1,61	1,73	1,99	1,76	1,87	1,86	1,84
ΔU(t)	1,43	-0,17	-0,05	0,21	-0,02	0,09	0,08	0,06

β = 0,7 f₀ = 0,4 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	0,38	1,63	2,01	1,97	1,88	1,84	1,85	1,86
ΔU(t)	-1,4	-0,15	0,23	0,19	0,1	0,06	0,07	0,08

β = 0,7 f₀ = 0,8 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	1,83	1,94	1,84	1,81	1,85	1,85	1,87	1,87
ΔU(t)	0,05	0,16	0,06	0,03	0,07	0,07	0,09	0,09

β = 1,0 f₀ = 0,4 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	-0,2	0,93	1,5	1,73	1,79	1,84	1,84	1,85
ΔU(t)	-1,98	-0,85	-0,28	-0,05	0,01	0,06	0,06	0,07

β = 1,0 f₀ = 0,8 кГц К_р = 1 мс/дел

Uu(t)	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78	1,78
U(t)	1,71	1,75	1,84	1,85	1,85	1,85	1,85	1,87
ΔU(t)	-0,07	-0,03	0,06	0,07	0,07	0,07	0,07	0,09

Синусоидальный режим:

1. 
   Определение динамической погрешности
   

β	fо, Гц	Параметр	Контрольные точки
			1	2	3	4	5	6	7	8
0,3	0,4	Uвх, В	0,34	0,6	0,78	0,87	0,82	0,68	0,42	0,16
		Uвых, В	0,21	0,33	0,74	0,95	0,93	0,88	0,65	0,36
		ΔU, В	-0,13	-0,27	-0,04	0,08	0,11	0,2	0,23	0,2
	0,8	Uвх, В	0,34	0,61	0,78	0,87	0,82	0,66	0,42	0,16
		Uвых, В	0,23	0,61	0,82	0,91	0,92	0,76	0,56	0,27
		ΔU, В	-0,11	0	0,04	0,04	0,1	0,1	0,14	0,11
0,7	0,4	Uвх, В	0,34	0,6	0,78	0,87	0,82	0,66	0,44	0,12
		Uвых, В	0,03	0,31	0,6	0,82	0,91	0,87	0,75	0,5
		ΔU, В	-0,31	-0,29	-0,18	-0,05	0,09	0,21	0,31	0,38
	0,8	Uвх, В	0,36	0,60	0,76	0,75	0,83	0,72	0,53	0,3
		Uвых, В	0,2	0,5	0,72	0,85	0,91	0,85	0,69	0,47
		ΔU, В	-0,16	-0,1	-0,04	0,1	0,08	0,13	0,16	0,17
1,0	0,4	Uвх, В	0,35	0,58	0,76	0,85	0,52	0,79	0,45	0,13
		Uвых, В	-0,4	0,16	0,46	0,67	0,78	0,65	0,75	0,56
		ΔU, В	-0,75	-0,42	-0,3	-0,18	0,26	-0,14	0,3	0,43
	0,8	Uвх, В	0,36	0,58	0,75	0,85	0,84	0,72	0,55	0,29
		Uвых, В	0,14	0,4	0,65	0,81	0,89	0,81	0,73	0,51
		ΔU, В	-0,22	-0,18	-0,1	-0,04	0,05	0,09	0,18	0,22

Вывод:

1. 
   Частота мало влияет на динамическую погрешность, а при увеличении β увеличивается.
   
2. 
   В результате экспериментов выяснилось, что t_у, величина, обратно пропорционально частоте. При постоянной частоте при β Є [0; 0,8] убывает, при β>0 возрастает.
   
3. 
   При синусоидальном режиме динамическая погрешность меняется по закону, похожему на синусоидальный. При β=1 макс. погрешность ≈ 1 при β=0,8 макс. погрешность ≈ 1.