Слайд 1Санкт – Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Факультет Военного Образования
Кафедра
метрологии
ВУС 670200
“Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники”
Организация метрологического обеспечения в ВВС
Тема № 7: «Методы обеспечения метрологической
исправности средств
измерений»
ЗАНЯТИЕ №4: «ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ
ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ПРИБОРОВ»
Слайд 2ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:
1. Получить практические навыки в определении основной погрешности ЭИП
методом сличения
2. Получить практические навыки в определении основной погрешности ЭИП методом прямых измерений
Слайд 3
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЭИП МЕТОДОМ СЛИЧЕНИЯ.
Общие положения деления средств измерений
на классы точности и обозначения классов точности изложены в ГОСТ 8.401-80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования».
Расчет инструментальной погрешности измерений
Слайд 4ЗАДАЧА 1.
Определить:
с какой погрешностью измерена вольтметром величина напряжения 80 В;
пределы абсолютной
погрешности;
интервал точного значения измеряемой величины, если среди условных обозначений на шкале прибора стоит цифра 1,5.
v 1,5
80
100
Слайд 5Решение:
1) Напряжение 80 В измерено вольтметром с приведенной погрешностью 1,5 %.
2)
Для прибора КТ 1,5: γ = ±Δ/ХN 100 %, откуда Δ = ± γ ХN 1/100 =
=1,5 100 1/100= ± 1,5 В.
3) Интервал истинного значения напряжения:
80 В - 1,5 В ≤ А ≤ 80 В + 1,5 В
78,5 В ≤ А ≤ 81,5 В.
Слайд 6ЗАДАЧА 2
Определить:
с какой погрешностью измерена величина тока 150 мА;
пределы абсолютной погрешности,
если КТ прибора обозначен “0,5” в кружочке.
Слайд 7РЕШЕНИЕ:
1) Измерение тока 150 мА проведено прибором с относительной погрешностью 0,5
%. Она рассчитывается по формуле:
δ = ± (Δ / Хизм) 100 % = 0,5 %.
2) Пределы абсолютной погрешности:
Δ = ± (δ Хизм ) 1/100 = ± (0,5 150) 1/100 = 0,75 мА.
3) Истинное значение измеряемой величины:
150 мА - 0,75 мА ≤ А ≤ 150 мА + 0,75 мА
149,24 мА ≤ А ≤ 150,75 мА.
Слайд 8ЗАДАЧА 3
Определить:
с какой погрешностью измерена величина сопротивления резистора 50 кОм;
пределы абсолютной
погрешности, если КТ прибора, указанный на шкале обозначен «4,0» с галочкой.
Длина шкалы прибора L = 200 мм, а в одном миллиметре в точке отклонения стрелки на шкале укладывается 0,1 кОм.
Слайд 9РЕШЕНИЕ:
1) Измерение сопротивления проведено прибором с приведенной погрешностью 4 %:
γ
= ± (Δ L / L) 100 % = ± 4 %
2) Согласно определению (РМГ 29-99), чувствительность прибора:
S = Δ L / ΔR = 1 мм / 0,1 кОм (по условию) = 10 мм/кОм.
3) Погрешность измерения сопротивления:
ΔR = ± (γ L) / 100 S = (4 200) / 100 10 = ± 0,8 кОм
Пределы абсолютной погрешности:
50 кОм - 0,8 кОм ≤ А ≤ 50 кОм + 0,8 кОм
49,2 кОм ≤ А ≤ 50,8 кОм.
Слайд 10ТАБЛИЦА ПЕРЕХОДА ОТ ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ К АБСОЛЮТНЫМ ЕДИНИЦАМ
Слайд 11ПРИМЕР ПОЛЬЗОВАНИЯ ТАБЛИЦЕЙ
В процессе технического обслуживания образца ВВТ получено измеренное значение
эксплуатационного параметра, равное 34,7 дБ.
В абсолютных единицах (для отношения мощностей) это будет означать:
30 дБ = 103
4 дБ = 2,512
0,7 дБ = 1,175
Итого: 1,175 х 2,512 х 103 = 2,952 103.
В абсолютных единицах (для отношения напряжений) это будет означать:
30 дБ = 31,62
4 дБ = 1,585
0,7 дБ = 1,084
Итого: 31,62 х 1,585 х 1,084 = 54,326.
Слайд 122. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЭИП МЕТОДОМ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Способы оценки годности поверяемого
прибора
Годность поверяемого СИ устанавливают, сравнивая вычисленное значение погрешности с допускаемыми пределами. Поверяемый прибор годен, если вычисленное по результатам поверки значение его погрешности не превышает допускаемых пределов. Существует несколько способов оценки годности поверяемого СИ:
по абсолютной основной погрешности Δ;
по приведенной основной погрешности γ;
по погрешности в делениях шкалы поверяемого СИ.
Слайд 13
1 СПОСОБ ОЦЕНКИ ГОДНОСТИ ПО АБСОЛЮТНОЙ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
На основании результатов измерений
вычисляется абсолютная погрешность:
Δп= Хп – Хэ
где Хп, Хэ – показания поверяемого СИ и эталона.
Рассчитываются пределы допускаемой абсолютной основной погрешности:
Δдоп = ± (КТ ⋅ ХN) / 100
где КТ – класс точности поверяемого СИ;
ХN – нормирующее значение поверяемого СИ.
Значения Δдоп могут быть определены более просто с помощью специальной«Таблицы для расчета допустимой погрешности измерений», которая рассматривается ниже.
Оценка годности поверяемого СИ по условию:
Δп ≤ Δдоп
Слайд 14ТАБЛИЦА ДЛЯ РАСЧЕТА ДОПУСТИМОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
XN
Слайд 16ПРИМЕР ПОЛЬЗОВАНИЯ ТАБЛИЦЕЙ
Поверяется амперметр со шкалой 30 – 0 – 30
класса точности 2,5.
1) Расчетное нормирующее значение ХN = 60.
2) В крайней левой колонке таблицы выбирается число 6,0, кратное нормирующему значению СИ ХN = 60.
3) В колонке, соответствующей КТ поверяемого СИ, отмечается множитель, приводящий выбранное число левой крайней колонки к нормирующему значению. В рассматриваемом случае берется множитель “×10”, умножение на который числа 6,0 дает нормирующее значение ХN = 60.
4) В колонке КТ “2,5” на строке числа “6,0” определяется значение допускаемой основной абсолютной погрешности “15”. Стрелка от множителя “×10” указывает место запятой, и получаем погрешность ± 1,5 А.
Слайд 172. СПОСОБ ОЦЕНКИ ГОДНОСТИ ПО ПРИВЕДЕННОЙ ОСНОВНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
1)На основании результатов измерений
вычисляется приведенная основная погрешность поверяемого СИ:
γп = ± [(Хп - Хэ)/ХN] ⋅ 100%
2)Определяются пределы допускаемой приведенной основной погрешности, численно равные классу точности (КТ) поверяемого:
γдоп = ± КТ
3)Оценивается годность поверяемого СИ по условию:
γп ≤ γдоп
Слайд 183. СПОСОБ ОЦЕНКИ ГОДНОСТИ ПО ПОГРЕШНОСТИ В ДЕЛЕНИЯХ ШКАЛЫ ПОВЕРЯЕМОГО СИ
Способ
широко используется при поверке СИ класса точности 1.0 и менее. Он существенно упрощает процесс поверки.
При этом способе все расчеты ведутся в делениях шкалы поверяемого прибора.
С этой целью:
1) Перед поверкой выражают предел допускаемой основной погрешности поверяемого прибора в делениях шкалы эталонного СИ по формуле:
Δдоп(дш) = ± (КТ ⋅ Х′N(дш))/100
где Х’N(дш) – число делений шкалы эталонного прибора, соответствующее нормирующему значению шкалы поверяемого прибора
2) Указатель поверяемого СИ устанавливают на числовую отметку шкалы и определяют отклонение указателя эталонного СИ от соответствующей отметки
3) Оценивают годность поверяемого СИ по условию:
Δп(дш) ≤ Δдоп(дш)
Слайд 19ПРИМЕР.
Поверяемый вольтметр КТ 2,5 имеет предел измерений 50 В. Эталонный вольтметр
класса точности 0,5 имеет предел измерений 60 В. Шкала эталонного СИ разбита на 150 делений (рис. 1).
Расчет предела допускаемой погрешности поверяемого СИ:
Δдоп(пш) =± (КТ ⋅ Х′N(дш))/100 = ± (2,5 ⋅ 125)/100 = ±3,1 дел .
Поскольку конечное значение Хк поверяемого СИ меньше Хк эталона на 60 – 50 = 10 В, то на всю шкалу поверяемого СИ будет приходиться 150 – 150:6 = 125 делений шкалы. Это значение и принимается в качестве Х’N(дш) для расчета.
