Факультет энергомеханики и автоматизации ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Кафедра горной электротехники и автоматики Дисциплина «Метрология, стандартизация, сертификация, аккредитация и основы электрических измерений»
Специальность 7.092501Автоматизированное управление технологическими процессами
Курс_________ Группа_____________ Семестр__________________
З А Д А Н И Е
на курсовой проект студента группы __________
(фамилия, имя, отчество ) 1. Тема проекта______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Исходные данные к проекту_____________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) ______________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) ________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ 5. Дата выдачи задания « _____» ________________ 200_г. 6. Срок сдачи проекта « _____» ________________ 200_г.
Задание принял к выполнению ____________ ( Ф. И.О. )
Руководитель проекта ___________________ ( Ф. И. О. )
ПРИЛОЖЕНИЕ С
ПОРЯДОК ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ С МНОГОКРАТНЫМИ НАБЛЮДЕНИЯМИ (ГОСТ 8.207-76) 1.Произвести наблюдения за изменением значения измеряемой величины в ходе проведения эксперимента. 2.В качестве результатов измерений принять среднее арифметическое Х результатов наблюдений Х1, Х2,... Хn, в которое предварительно введены поправки для исключения систематических погрешностей. = 3.Вычислить случайные отклонения результатов наблюдений по формуле: и занести результаты измерений в таблице C.1. Таблица C.1
4. Оценить правильность вычисления случайных отклонений, проверяя, близко ли к нулю их алгебраическая сумма. 5. Определить оценку среднего квадратического отклонения результатов наблюдений
, 6. Так как распределение измеряемой величины считается нормальным, то анормальный результат исключает в соответствии с ГОСТ Т1. 002. Анормальный результат- результат наблюдения, резко отличающийся от групп результатов наблюдений, которые являются нормальными. 6.1. Для оценки принадлежности Хmin и Xmax к данной нормальной совокупности и принятия решения об исключении или оставлении Хmin(Xmax) в составе выборки найти отношение: ; . 6.2. Результаты Хmin и Xmax сравнить с величиной β, взятой из таблице С.2. Если Xmax ≥ β, то результат наблюдений анормален и должен быть исключен, в противном случае его считают нормальным и не исключает из группы измеренных величин. Аналогично производится оценка Хmin. Значение β при уровне значимости α = 1-р и объеме выборки Таблица С.2
6.3. Если имело место исключение анормального результата, то обработку необходимо провести с п. 2. 7. Найти оценку среднего квадратического отклонения результата измерений по формуле 8. Задать доверительные границы случайной погрешности результата измерений по формуле , где t – коэффициент Стьюдента, который в зависимости от доверительной вероятности P и числа наблюдений n находят из таблице С.3.
Значения коэффициента Стьюдента Таблица С.3
9. Определить абсолютную погрешность средства измерений для измеряемой величины , где γ – относительная погрешность средства измерений, определяемая по его классу точности. 10. Если <0,8, то погрешностью средства измерения по сравнению со случайными погрешностями пренебрегают и принимают, что граница результата D =δ. Если >0,8 , то случайной погрешностью средства измерений пренебрегают и принимают, что граница погрешности результата D =
11. Если указанные в п. 10 неравенства не соблюдаются, то границу погрешности результата определить как: , где К= ; S= . 12. Запись результата производить по ГОСТ 8.011-72 при систематической доверительной погрешности результатов измерений ± D, Числовое значение результата измерений должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения погрешности D. Число значащих цифр при записи D должно быть не более двух.
ПРИЛОЖЕНИЕ D Примеры решения задач
Пример 1. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения рассеиваемой мощности Р = IU на резисторе R1 (рис. 1-5), Рис. 1-5. если показание вольтметра (шкала 0—50 В, класс точности 2,5) U= 40 В, а показание амперметра (шкала 0—5 А, класс точности 1,0) I=3 A. Решение. Как следует из данных приборов, предельная абсолютная погрешность вольтметра ΔUп = 1,25 В и амперметра ΔIп= 0,05 А. Применяя выражения (3) и (4), определяем: Формулы погрешностей косвенных измерений Таблица D.1
то абсолютная погрешность (5) относительная погрешность (6) среднеквадратичная погрешность Пример 2. Определим абсолютную и относительную погрешность сопротивления (рис. 1-5) резистора R1 постоянному току R = U/I, если показание вольтметра (шкала 0—250 В, класс точности 1,0) U = 200 В, а амперметра (шкала 0—5 А, класс точности 4,0) / = 4 А. Решение. Как следует из данных приборов, предельная абсолютная погрешность вольтметра А(/п = 2,5 В и = 0,2 А. Применяя выражения (1-21) и (1-22), определяем: Основные выражения для вычисления абсолютной и относительной погрешности при измерениях косвенным методом приведены в таблие D.1.
Пример 3. Рассчитать многопредельные амперметр и вольтметр, а также сконструировать омметр на базе заданного стрелочного микроамперметра со шкалой 0,1-10 Ом, 1-150 Ом, 10-1000 Ом, 0,1-15 кОм одним комбинированным прибором с общей принципиальной схемой. Ток полного отклонения, мкА ………………………………………….100 Сопротивление рамки, Ом .…………………………………….…….....650 Пределы измерений амперметра………….. 0-1 мА, 0-30 мА, 0-150мА, 0-1 А Пределы измерений вольтметра……………0-3 В, 0-15 В, 0-75 В, 0-500 В
Расчёт многопредельного амперметра.
Типовая принципиальная схема включения шунтирующих резисторов для обеспечения n пределов измерения тока.
Найдём величины сопротивлений резисторов для расширения пределов измерения токов. Для этого воспользуемся типовой схемой, где R1, R2, … , Rn – резисторы универсального шунта, R0 – добавочный резистор, Включённый последовательно с рамкой амперметра, Rр- сопротивление его рамки, I1, I2, …, In – новые пределы измерения тока. Запишем уравнение, руководствуясь вторым законом Кирхгофа, для контура, обход вдоль которого обозначен на схеме стрелкой. Сумма падений напряжений вдоль замкнутого контура равна нулю, поэтому:
откуда получаем, что Повторно воспользовавшись вторым законом Кирхгофа, найдём выражение для (направление обхода контура прежнее): Получены аналитические выражения для и , следовательно, можно получить величины сопротивлений резисторов универсального шунта, задав предварительно величину сопротивления резистора . Пусть сопротивление резистора . Рассчитаем универсального шунта при условии выбора наиболее чувствительного предела измерений, т.е. .
Определим сопротивления резисторов универсального шунта для других заданных пределов измерений: 1) 0 – 1А; 2) 0 – 150 mА ; 3) 0 – 30 мА; 4) 0 – 1 мА;
Расчёт многопредельного вольтметра.
Принципиальная схема многопредельного вольтметра.
Найдём значения сопротивлений дополнительных резисторов, включенных последовательно. Такое соединение позволяет расширить пределы измерения напряжений, когда в качестве вольтметра используют стрелочный микроамперметр. Запишем уравнение по второму закону Кирхгофа для контура, содержащего напряжение (направление обхода контура показано стрелкой): Обобщая полученное аналитическое выражение для , найдём аналитическое выражение для . Определим величины сопротивлений добавочных резисторов вольтметра для данных в задании пределов измерений: 1) 0 – 3 В;
2) 0 – 15 В;
3) 0 — 75 В;
3) 0 — 500 В;
Расчёт многопредельного омметра. Принципиальная схема многопредельного омметра. При наличии у омметра n пределов измерений необходимо рассчитать ровно n значений собственных сопротивлений омметра для каждого из заданных пределов измерений. Найдём значения сопротивлений, воспользовавшись правилом нахождения общего сопротивления при условии параллельного соединения резисторов, т.е. используя формулу: Найдём значения сопротивлений для каждого из заданных пределов измерений: 1) 2)
3)
4)
Найдем сопротивления дополнительных резисторов для каждого из заданных пределов измерений, учитывая, что напряжение источника питания равно 1В, и используя формулу: 1) 0,1 - 10 Ом; 2) 1 - 150 Ом; 3) 10 – 1000 Ом; 4)0,1-15кОм; Комбинированный прибор для измерения силы тока, напряжения и сопротивления Принципиальная схема комбинированного прибора. Условно на принципиальной схеме обозначены: - добавочные сопротивления вольтметра, величины которых были рассчитаны в пункте 4; - сопротивления универсального шунта амперметра, величины которых были рассчитаны в пункте 3; - дополнительные сопротивления омметра, величины которых были рассчитаны в пункте 5; -диоды выпрямителя; -переключатели; -источник питания.
Лист спецификации к принципиальной схеме комбинированного прибора Таблица D.2
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|