Тема 4. Вимірювальний експеримент
4.1. Вимоги щодо проведення вимірювального експерименту. Методики виконання вимірювань [1, с. 362-364].
4.2. Правила вибору приладів для прямих вимірювань основних електричних величин методом безпосередньої оцінки [1, с. 364-366].
Тема 5. Результат вимірювання та його обробка
5.1. Результат вимірювання та його похибки: абсолютна, відносна; інструментальна, методична, оператора; систематична, випадкова [1, с. 23-27]. Правила та форми представлення результату вимірювань.
5.2. Обробка результатів одноразових прямих та непрямих вимірювань [1, с. 374-377].
5.3. Обробка результатів багаторазових спостережень [1, с. 366-374].
Заключення.Основні напрямки розвитку метрології та електровимірювальної техніки.
Список літератури
Основна
1. Основы метрологии и электрические измерения: Учеб. для вузов / Б.Я.Авдеев, Е.М. Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина. – 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. – 480 с.: ил.
2. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. /Под ред. Е.С. Полищука: - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984.–359 с.
Додаткова
3. Электрические измерения: Учеб. пособие для вузов / В.Н. Малиновский, Р.М. Демидова-Панферова, Ю.Н Евланов и др.; Под. ред В.Н.Малиновского. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 416 с.: ил.
4. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. втузов. – 2-е изд. перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1989. – 384 с.: ил.
5. Справочник по электроизмерительным приборам / К.К. Кузнецов, В.А. Набебина и др.; Под. ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.
6. Сборник задач и упражнений по электрическим и электронным измерениям: Учеб. пособие для вузов / Атамалян Э.Г., Аствацатурьян Е.Р., Бодряшова О. Н. и др.; Под ред. Э. Г. Атамалян. – М.: Высш. шк., 1980. – 117 с.: ил.
7. Демидова-Панферова Р.М., и др. Задачи и примеры расчетов по электроизмерительной технике: Учеб. пособие для студ. вузов / Р.М. Демидова-Панферова, В.М. Малиновский, Ю.С. Солодов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. Энергоатомиздат, 1990. – 192 с.: ил.
Методичні вказівки
8. Методические указания и задания для самостоятельной работы студентов по курсу “Метрология и электрические измерения” для бакалавров электротехнических специальностей / Сост. А.В. Яковлев -Одесса: ОГПУ, 1994. – 41 с.
9. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Основи метрології та електричні вимірювання" для студентів електротехнічних спеціальностей денної та заочної форм навчання. / Укл. О.В. Яковлєв, П.П Селіванов, Ю.Л. Коротецький, І.М. Куделькін – Одеса, ОДПУ, 2000. – 67 с.
КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
Задача 1. Для вимірювання струму I та напруги U (табл. 1.1) в колі постійного струму за допомогою приладу класу точності g з номінальним струмом Iон(або номінальною напругою Uон) та внутрішнім опором Rо
(табл. 1.2.) необхідно:
- розрахувати опори шунта та додаткового резистора і привести схеми вимірювання величин ІтаU;
- вибрати засіб вимірювання (табл. 1.4.) опору необхідного шунта так, щоб похибка амперметра не перевищувала ± 2.5 %;
- вибрати (табл. 1.3.) стандартний шунт. Використовуючи метрологічні характеристики шунта та приладу, встановити клас точності та ціну поділки отриманого амперметра;
- розрахувати похибку вимірювань струму та надати результат вимірювань у встановленій стандартом формі.
Таблиця 1.1 Таблиця 1.2
Значення струму та напруги Характеристики приладу
| Перша цифра | І, А | U, v | Друга цифра | γ, % | Іон, mА | Uон, mV | Rо, W | N, поділки | |
| 0.5 | - | ||||||||
| 1.0 | - | ||||||||
| 0.2 | - | ||||||||
| 1.0 | - | ||||||||
| 0.5 | - | ||||||||
| 0.2 | 7.5 | - | |||||||
| 1 0 | - | ||||||||
| 0.5 | - | ||||||||
| 0.1 | - | ||||||||
| 0.22 | - |
Таблиця 1.3
Основні технічні характеристики шунтів
| Позначення | Номінальний струм, А | Номінальне падіння напруги. тV | Клас точності |
| Р6 | 2.5; 5; 10; 12.5; | 0.05 | |
| 20; 25; 50 | 0.1 | ||
| Р114/1 | 75; 150; 300 | 0.2 | |
| 75РИ | 7.5; 15; 20; 25; 30; 75; 150 | ||
| 75ШС | 5; 10; 20; 30; 50 | 0.5 | |
| 75ШСМ | 75; 100; 150; 200; 300 | ||
| 150ШС | 150; 300 |
Таблиця 1.4
Основні метрологічні характеристики мостів постійного струму
| Тип | Схема вимірювання | Діапазон вимірювань, W | Клас точності, dосн, % |
| Р369 | МО-4 | 0.0001 ... 0.001 | 1.0 |
| 0.001 … 0.01 | 0.1 | ||
| 0.01 ... 0.1 | 0.05 | ||
| 0.1 ... 1 | 0 02 | ||
| 1 ... 1000 | 0.005 | ||
| МО-2 | 100 … 106 | 0.005 | |
| 106 ... 107 | 0.01 | ||
| 107 ... 108 | 0.02 | ||
| 108 … 109 | 0.2 | ||
| 109 … 1.11111*1010 | 2.0 | ||
| Р3009 | МД-2 | 10 –8 ... 10-7 | 2.0 |
| 10-7 ... 10-5 | 0.2 | ||
| МД-1 | 10-5 … 10-4 | 0.05 | |
| 10-4 ... 10-3 | 0.02 | ||
| МД-2 | 10-3 ... 10-2 | 0.02 | |
| 10-2 ... 102 | 0.01 | ||
| МО-2 | 102 ... 107 | 0.02 | |
| 107 ... 1.11111*108 | 0.02 | ||
| 108 ... 109 | 0.5 | ||
| 109 ... 1,11111*1010 | 1.0 |
Задача 2. Електричне коло (двополюсник) змінного струму характеризується напругою U, струмом I, частотою fта кутом фазового зсуву j . Для вимірювання цих величин, а також потужності Р необхідно:
- вибрати та звести в таблицю метрологічні характеристики 2-3 типів приладів безпосередньої оцінки, за допомогою яких можна виміряти надані величини (при необхідності використовуючи вимірювальні перетворювачі);
- оцінити для нормальних умов вимірювань та при незмінних значеннях величин, що виміряються, граничні абсолютні та відносні похибки вимірювань;
- альтернативно вибрати прилади, що забезпечують похибку результату вимірювань не гірше ±2,5 % та виконання інших вимог до приладів, які повинні використовуватись у вимірювальному експерименті; записати результати вимірювань кожної величини у встановленій стандартом формі;
привести принципову схему підключення всіхприладів (та
перетворювачів, якщо вони використовувались) в коло двополюсника.
Таблиця 2.1 Таблиця 2.2
Параметри двополюсника Параметри двополюсника
| Перша цифра | U, V | І, А | Друга цифра | f,Нz | j, ° | |
| 0 5 | 0.1 | |||||
| 4.0 | 20*103 | |||||
| 0.5 | ||||||
| 2.5 | ||||||
| 0,2 | 0.01 | |||||
| 3.0 | 10*103 | |||||
| 1.0 | ||||||
| 0,7 | 2*103 | |||||
| 1,5 |
Таблиця 2.3
Характеристики приладів для вимірювання струму
| Найменування приладу | Тип | Границі вимірювань | Клас точності % | Частотний діапазон, Hz |
| Мікроамперметр | М1201 | 0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 75; 150; 300; 750mA | 0.5 | - |
| Амперметр | М336 | 0.075; 0.15; 0.3; 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 mA 1.5; 3; 7.5; 15 А | 1.0 | - |
| Міліамперметр Амперметр | Э377 Э377 | 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750; 1500 mA 1.5; 7.5; 15 А | 1.0 | |
| Амперметр | Д504 | 5; 10; 25; 50; 100; 200 mА 0.5; 1.0; 2.5; 5.0; 10 A | 0.2 | 45-1000 |
| Міліамперметр Амперметр | Э513 Э514 | 10; 20; 25; 40; 50; 100; 200; 250, 500; 1000 mА 1; 2; 2.5; 5; 10А | 0.5 | 40-100 |
| Амперметр | Э378 | 1.5; 2; 5; 10; 20; 30; 40; 50; 100; 250; 500; 750 mА 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300 A | 1.5 | 50-60 |
| Міліамперметр | Т15 | 5; 10; 30; 100; 300 mA | 1.0 | 0…2*107 |
| Амперметр | Т18 | 0.5; 1; 2.5; 5; 10; 25; 50 А | 1 5 | 50…2*106 |
| Вольтметр з приставкою Ф5051 для вимірювання струму | Ф584 | 2…10; 6…30; 20…100; 60…300 mA 0.2…1; 0.6…3; 2…10; 6…З0 mA 0.02…0.1; 0.06…0.3; 0.2…1 А | 0.5 | 50…105 |
Таблица 2.4
Характеристики вольтметрів
| Найменування приладу | Тип | Границі вимірювань | Клас точ-ності % | Частотний діапазон | |
| Мілівольтметр Вольтметр | М120 М1201 | 3; 7.5; 30; 75; 300 mV 3; 7.5; 15; 30; 75; 150; 300; 750 V | 0,5 | - | |
| Вольтметр | М367 | 3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 150; 250; 300; 400; 500; 600; 750 V | 1,5 | - | |
| Вольтметр | Э377 Э378 | 0.5; 1; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50; 75; 100; 150; 250; 500; 600 V | 1,5 | 50; 60 Нz | |
| Вольтметр | Э531 Э534 | 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 160 300; 450; 600 V | 1,0 | (45-1000) Нz | |
| Вольтметр | Д5015 | 7.5; 15; 30; 60; 75; 150; 300; 600 V | 0.2 | (45-2000) Нz | |
| Вольтметр | C700М | 7.5; 15; 30; 100; 150; 300; 600 V | 1.0 | 0…20Нz …1Мz | |
| Вольтметр | Т16 | 0.75; 1.5; 3; 7.5; 15; 30; 50 V | 1.5 | (2…2*106) Нz | |
| Вольтметр | Ф534 | 0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 mV 0.2-1.0; 0.5-3; 2-10; 5-30; 20-100; 50-300 V | 0.5 | 10Нz …10МНz | |
| Мікро-вольтметр | ВЗ-50 | 0.03; 0.1; 0.3; 1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V | 4.0 | 45Нz …1МНz | |
| Вольтметр середньо випрямлених ззнзначень | ВЗ-38* | 1; 3; 10; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300V | 2.5; 4.0 | 45Нz …1МНz |
· - Шкала приладу проградуйована в середньоквадратичних значеннях синусоїдної напруги.
Таблиця 2.5
Характеристики фазометрів
| Тип фазометра | Номінальний струм (напруга) | Номінальна напруга | Область частот | Клас точності | Діапазон вимірювань |
| Д578 | 5; 10 A | 100; 127; 220; 380 V | 50; 60 Нz | 
| (0±360)° |
| Д39 | 5 А | 100 V | 50;500;1000;4000; 8000;10000 Hz | 
| 0,5-1-0,5 |
| Ф2-1 | (0,5-50) V | (0,5-50) V | 20 Нz - 100 kHz | 
| (0±180)° |
| Ф2-16 | 1 тV… 100 V | 1 mV… 100 V | 20 Нz … …2 МНz | ±(0.2+ 0,004φx) | (0±360)° |
Таблиця 2.6
Характеристики ватметрів
| Тип | Номінальна напруга, UH | Номінальний струм IH | Область частот | Клас точності, % | Номінальний cosφ |
| Д5056 | 30:75,150; 300:450; 600) V | 100;200 mA 0.5; 1; 2.5; 5; 10 А | 45…65 – 500Нz | 0.1 | |
| Д5016 | 30;75;150; 300;450; 600 V | 0.025, 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.5; 5; 10 A | 45…500 –1000 Нz | 0.2 | |
| Д5004 | 30;75;150; 300;450; 600 V | 10; 20; 25; 50; 100 mA; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.0; 2.5, 5; 10 A | 45…65 -500 Нz | 0.5 | |
| Д37 | 100 V | 5 А | 50; 500; 1000; 4000; 8000; 10000 Нz | 2.5 | |
| Ф530 | 20; 30; 100; 300 mV 1; 3; 10; 30; 100; 300 V | 0.1; 0.3; 1; 3; 10; 30; 100; 300; 500 mА | 20Нz… …20 kНz | 2.5 | (0.1;1) |
Таблиця 2.7.