Методические указания к выполнению виртуальных лабораторных работ по дисциплине метрология, стандартизация и сертификация для студентов всех направлений бакалавриата

Правила и примеры обозначения классов точности

Формула выражения основной погрешности	Пределы допускаемой погрешности	Обозначение класса точности		Примечание
		в документации	на средстве измерения
γ = ∆100/XN = ± p	γ = ± 1,5%	1,5	1,5	XN выражено в единицах измеряемой величины
	γ = ± 2,5%	2,5		XN определяется длиной шкалы или ее части
δ = ∆100/x = ± q	δ = ± 0,2%	0,2		δ постоянная в пределах диапазона измерений
δ = [c + d(|Xk/x| -1)]	δ = ± [0,02 + 0,01× ×(|Xk/x| - 1)] %	c/d = 0,02/0,01	0,02/0,01	δ возрастает с уменьшением измеряемой величины
∆ = ± a ∆ = ± (a+bx)	∆ = ± 0,2 дБ	L M	L M

3. ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ

При запуске программы на экране дисплея открывается панель управления измерительной установкой (рис. 5.1). Компьютерная программа позволяет осуществить поверку четырех вольтметров, имеющих различные пределы измерений и различные классы точности. Подключение исследуемых вольтметров осуществляется кнопками «РАБОЧИЙ ВОЛЬТМЕТР», расположенными в левой верхней части панели управления.

В качестве образцового вольтметра используется цифровой вольтметр, имеющий класс точности 0,005/0,002, цифровое отсчетное устройство которого расположено в левой верхней части панели управления.
Регулировка входного напряжения, подаваемого на поверяемые и образцовый вольтметры, осуществляется кнопками «ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ».



Рис. 5.1. Панель управления измерительной установкой.
Результаты измерений, полученные с помощью поверяемого и образцового вольтметров, заносятся в таблицу в нижней части панели управления. Расчет погрешностей осуществляется в автоматическом режиме.

4. 
   МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
   

4.1. Поверка электронных аналоговых и цифровых вольтметров.

4.1.1. Активизируйте кнопку с надписью «РАБОЧИЙ ВОЛЬТМЕТР 1». Выберите контрольные точки на шкале поверяемого вольтметра. Регулируя величину входного напряжения с помощью кнопок «ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ», последовательно установите стрелку поверяемого вольтметра на риски шкалы, плавно подводя указатель к контрольной точке цифровой отметки. Зафиксируйте результаты измерений с помощью образцового цифрового вольтметра и полученные данные занесите в таблицу 5.2.
Таблица 5.2
Определение класса точности рабочего вольтметра № __

Цифровые отметки поверяемого вольтметра Uп, В
Показания образцового вольтметра Uо, В
Абсолютная погрешность | Δт |, В
Относительная погрешность | δт |, %
Приведенная погрешность | γт |, %
Номинальный класс точности
Реальный класс точности

Используя экспериментальные данные, произведите вычисления абсолютной, относительной и приведенной погрешностей для каждой контрольной точки по формулам:


Δ_т = U_р – U_о; (5.7)


δ_т = (Δ_т / U_о) 100 %; (5.8)


γ_т = (Δ_т / U_N) 100 %. (5.9)

По полученным данным постройте графики функциональных зависимостей Δ = F(U); δ = F(U); γ = F(U) для рабочего диапазона измерений вольтметра № 1. Определите реальный класс точности поверяемого вольтметра по формуле:

γ = (Δ_т.макс / U_N ) 100 %= ± р, (5.10)

где Δ_т.макс – значение максимальной абсолютной погрешности; U_N – нормирующее значение, равное конечному значению шкалы диапазона измерений; р- положительное число, выбираемое из ряда предпочтительных чисел (5.4).

Результаты вычислений занесите в таблицу 5.2. Сравните реальный класс точности вольтметра с номинальным значением, указанным на шкале прибора. Сделаете выводы.
4.1.2. Активизируйте кнопку с надписью «РАБОЧИЙ ВОЛЬТМЕТР 2» и проведите поверку данного вольтметра в соответствии с методикой описанной в пункте 4.1.1. Нормирующее значение для данного вольтметра равно сумме модулей пределов измерений. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 5.3, (аналогичную таблице 5.2). Постройте графики функциональных зависимостей Δ = F(U); δ = F(U); γ = F(U) для рабочего диапазона измерений вольтметра № 2. Определите класс точности поверяемого вольтметра по формуле 5.10. Сделайте выводы.
4.1.3. Активизируйте кнопку с надписью «РАБОЧИЙ ВОЛЬТМЕТР 3». Проведите поверку вольтметра в соответствии с методикой описанной в пункте 4.1.1. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 5.4 (аналогичную таблице 5.2). Используя данные таблицы 5.4, постройте графики функциональных зависимостей Δ = F(U); δ = F(U); γ = F(U) и присвойте рабочий класс точности поверяемому вольтметру по формуле: