Электромагнитный вольтметр

Приложения

Требования к отчету.

6.1. Отчет по лабораторной работе должен быть оформлен каждым студентом в соответствии со своим вариантом (паролем) задания.

6.2. Удовлетворять всем требованиям к заготовке отчета (см. п. 4.2 .) и должен содержать:

- титульный лист;

- номер и наименование работы;

- формулировку цели работы;

- программу работы;

- метрологические характеристики основных измерительных приборов;

- решение задач для контроля самостоятельной работы;

- схему измерений в соответствии с программой лабораторной работы, оформленную в соответствии со стандартами;

- расчетные формулы по обработке результатов наблюдений и измерений, а также формулы для оценки погрешностей по каждому пункту программы лабораторной работы;

- результаты экспериментальных исследований в таблицах;

- результаты обработки экспериментальных данных в форме таблиц, графиков и результатов измерений, оформленных в соответствии с нормативными документами;

- примеры расчетов, выполнявшихся при заполнении таблиц (по схеме: расчетная формула – численная подстановка – результат);

- выводы по каждому пункту программы лабораторной работы и по работе в целом.

6.3. При выполнении численных расчетов надо записать расчетную формулу определяемой величины, сделать соответствующую численную подстановку и произвести вычисления. Промежуточные вычисления нужно выполнять с достаточной точностью (4¸6 значащих цифр), чтобы погрешность вычислений была на порядок меньше погрешности измерений. Окончательные результаты должны быть округлены в соответствии с нормативными документами (МИ1317-2004, ГОСТ 8.401-80 и др.)

6.4. Графики и рисунки выполнять в удобном для обработки масштабе. Поле графиков должно быть не менее 170х120 мм, координатные оси графиков должны быть обозначены, указаны единицы измерения и масштаб.

6.5. Необходимо пользоваться общепринятыми условными обозначениями величин и сокращениями названий.

6.6. Выводы по работе должны отражать результаты изучения теории и анализа полученных экспериментальных данных, давать характеристику исследованным методам и средствам измерения в отношении точности, производительности, сложности, удобства и экономичности измерений, то есть выявлять их достоинства и недостатки. Не следует в выводах перечислять пункты задания и приводить полученные результаты.

6.7. Не следует включать в отчет весь текст настоящих методических указаний и теоретический материал из конспекта лекций и учебников.

7.1. Условные обозначения:

U – напряжение электрического сигнала;

U_п – показание прибора;

U_к – конечное значение шкалы прибора при установленном пределе измерения;

– абсолютная погрешность i -го наблюдения;

– случайная составляющая абсолютной погрешности i -го наблюдения;

D_пред – предел (граница) допускаемой абсолютной погрешности средства измерений;

d_пред – предел (граница) допускаемой относительной погрешности средства измерений;

g – предел (граница) допускаемой приведенной погрешности средства измерений;

– доверительный интервал случайной составляющей абсолютной погрешности результата наблюдения (единичного измерения);

S – оценка среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности результата наблюдения (единичного измерения);

– систематическая составляющая абсолютной погрешности;

7.2. Оформление результатов измерения.

7.2.1. Промежуточные вычисления выполняют с использованием такого числа значащих цифр, которое необходимо для обеспечения решения задачи с требуемой точностью. Для выполнения данной лабораторной работы достаточно использовать шесть значащих цифр.

7.2.2. Конечные результаты расчетов должны, быть представлены с соблюдением правил округления и обязательным указанием единиц измерения, вычисленной физической величины.

7.2.3. В тех случаях, когда при расчете оценивают погрешность (неопределенность) результата измерений, он должен быть оформлен в соответствии с нормативным документом - методическими рекомендациями МИ1317-2004. Согласно им окончательный результат оценки погрешности должен содержать не более двух значащих цифр путем его округления в большую сторону.Погрешность округления во всех случаях в соответствии с ГОСТ 8.401-80 не должна превышать 5%.

Критерием для округления конечного результата расчета измеряемой величины (результата измерения) является округленное значение абсолютной погрешности (неопределенности): младший разряд числового значения результата измерения должен быть одинаковым с младшим разрядом округленного значения абсолютной погрешности (неопределенности). Обратите внимание, что при округлении единицы измерения результата измерения и погрешности должны быть одинаковыми.

Если результат измерения содержит интервальные оценки неопределенности, обязательно указание вероятности, с которой погрешность находится в этом интервале. Кроме того, результат должен включать в себя условия проведения измерения (температура, давление, влажность, число наблюдений, частота, на которой проведены измерения, и т. п.).

Пример. Измеренное значение напряжения U равно 21,71924 В, оценка границ относительной погрешности этого результата δ_U равна ±0,06156 % с вероятностью P=0,95. Измерение проведено в нормальных условиях. Оформить результат измерения в соответствии с нормативными документами. 1) Вычислим оценку границ абсолютной погрешности измерения D_U = U*δ/100 = 21,71924*0,06156/100 = 0,0133704В = 13,3704мВ. 2) Округлим оценку абсолютной погрешности измерения, содержащую шесть значащих цифр, до двух значащих цифр: =0,014В =14мВ. 3) Вычислим погрешность округления абсолютной погрешности: = (14-13,3704)*100/13,3704 = 4,70891%, следовательно, округление в большую сторону верно, так как погрешность округления не превышает 5%. 4) Округлим измеренное значение напряжения до тысячных долей: U=21,719В, так как младший разряд абсолютной погрешности равен 0,001В. 5) Округлим оценку относительной погрешности измерения, содержащую четыре значащих цифры, до двух значащих цифр: d_U=0,062% погрешность округления относительной погрешности не превышает 5%. 6) Округление оценок абсолютной и относительной погрешностей измерения до одной значащей цифры невозможно, так как погрешность округления в этом случае превышает 5%. 7) Запишем результат измерения в соответствии с нормативными документами:

U=21,719 ± 0,014В; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21719 ± 14мВ; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21,719В ± 0,062%; P =0,95; условия измерения нормальные; или

U=21719мВ ± 0,062%; P =0,95; условия измерения нормальные.

В случае необходимости выполнения ряда однотипных расчетов приводят расчет только для одного значения, результаты промежуточных вычислений и конечные результаты сводят в таблицу.

7.3. Правила выполнения лабораторной работы.

1. Выполнению каждой лабораторной работы предшествует предварительная самостоятельная подготовка студента, которая включает в себя:

- изучение по литературе и другим источникам необходимых разделов курса;

- формулирование ответов на контрольные вопросы;

- решение задач для контроля самостоятельной работы;

- выполнение необходимых предварительных расчетов;

- изучение описания лабораторного макета, задания и порядка выполнения соответствующей лабораторной работы.

Студент должен также отчетливо представлять, что и как он будет делать, и какие результаты ожидаются в каждом из пунктов лабораторной работы (мысленный эксперимент).

2. В процессе выполнения работы результаты эксперимента должны быть аккуратно оформлены в заготовке отчёта в виде таблиц, графиков. Результаты каждого пункта должны иметь соответствующие заголовки и пояснения исходных данных, режимов и условий измерений.

3. По результатам лабораторной работы студент должен оформить отчет (смотрите разделы 4.2 и 6) и, при дистанционном обучении, выслать его на проверку отдельным файлом.

4. При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности.

7.4. Описание измерительных приборов

Модель электромагнитного вольтметра служит для измерения среднеквадратического значения электрического напряжения гармонических сигналов (си­нусоидальной формы).

Ниже приведены некоторые метрологические характеристики модели:

· электромагнитный измерительный механизм на переменном токе является преобразователем среднеквадратических значений, поэтому показание прибора U_V равно среднеквадратическому значению напряжения сигнала: U_V = U.

· шкала отсчетного устройства проградуирована в среднеквадратических значениях, градуировка справедлива для произвольной формы сигнала;

· нормальные условия эксплуатации вольтметра соответствуют нормальным условиям эксплуатации компьютера и обычно равны: температура +20°±5°С; атмосферное давление 750±30мм рт. ст., относительная влажность не более 90%;

· входное сопротивление на пределе 15 В более 10 кОм;

· входная емкость менее 100 пФ;

· пределы измерения могут быть выбраны равными 0,3, 1, 3 или 15 В;

· класс точности прибора обозначен 0,5, следовательно, предел допускаемой приведенной погрешности равен 0.5%.

· диапазон рабочих частот от 20 Гц до 1 кГц.

На лицевой панели модели распо­ложены (рис. П.1): шкала (1) отсчетного устрой­ства со стрелочным указателем; клеммы (2) для выбора преде­лов измерения и подключения к электрической цепи (для удоб­ства пользователя в работе 2.2 пределы измерения могут выбираться с помощью ползункового переключателя (3), находящегося под электромагнитным вольтметром).

Дата добавления: 2015-04-30