Курсовая работа - Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин - файл n1.doc

Курсовая работа - Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин
скачать (1900.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1901kb.02.11.2012 18:59скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА


Принцип действия основан на взаимодействии двух заряженных электродов, один из которых является подвижным. В электростатическом приборе измеряются силы, возникающие в электрическом поле, пропорциональные квадрату напряженности поля Е. Так как упомянутые силы очень малы, необходимо работать при высоких напряженностях поля; поэтому электростатические приборы пригодны для измерения только высоких напряжений [4].

Собственное потребление мощности электростатическими приборами чрезвычайно мало и практически обусловлено только емкостными токами. Вследствие малости отклоняющих сил эти приборы очень чувствительны к механическим воздействиям.




Рис. 13. Схема прибора электростатической системы

1) каркас

2) постоянный магнит

3) подвижный электрод

4) неподвижный электрод

5) изолятор

6) осветитель

7) шкала

8) зеркало

(Постоянный магнит играет роль магнитоиндукционного успокоителя).



Если , то:



действительное значение напряжения.

Эти приборы могут измерять только напряжение. На их основе могут быть получены только вольтметры. [3]

Пример прибора электростатической системы - вольтметр С504, предназначенный как для непосредственного измерения напряжения переменного тока в широком диапазоне частот и напряжения постоянного тока, так и для поверки менее точных приборов.. Характеристики прибора приведены в таблице 11.

Таблица 11

Тип прибора

Класс точности

Конечное значение диапазона измерений (В)

Габаритные размеры, масса

С505

0,5

150

205 х 290 х 135 мм,

3,6 кг

При n-кратном измерении измерения напряжения переменного тока вольтметром С504 получены следующие результаты:

Таблица 12. Результаты измерений напряжения переменного тока вольтметром С505

Номер отсчета

Значение

1

101

2

100

3

101

4

99

5

100

6

99

7

100

8

101

9

99

10

101

11

101

12

102

13

101

14

100

15

99

16

99

17

99

18

101

19

99

20

101

21

99

22

101

23

101

24

100

25

98

26

101

27

101

28

100

29

100

30

99


n=30

Среднее арифметическое равно 100,1.

СКО равно 0,995.

Xmin =98

Xmax =102
Разделим весь диапазон полученных значений на 5 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 1. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис. 14).



Рис.14 Гистограмма для результатов измерений напряжения переменного тока вольтметром С505
Для P=0.95 и n=30 коэффициент Стьюдента tx=2,04.

Результат измерений:

100,1-0,188изм<100,1+0,188

Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.
    1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА


Принцип действия приборов термоэлектрической системы основан на использовании электродвижущей силы, возникающей в цепи, состоящей из разнородных проводников, если место соединения этих проводников имеет температуру, отличную от температуры остальной части этой цепи [4].



Рис.15. Схема прибора термоэлектрической системы

Измеряемый ток проходит по металлической нити 1, к которой припаяны или приварены два разнородных проводника 2, например железо и константен. Свободные концы проводников 2 присоединены к металлическим колодкам 3, хорошо отводящим тепло. К колодкам подключается магнитоэлектрический измерительный прибор 4. Когда по нити 1 проходит ток, сама нить и место спая ее с про­водниками 2 (точка 5) нагреваются. Точка 5 представляет собой горячий спай термопары. Металлические колодки 3 являются холодными спаями термопары. Вследствие разности температур в замкнутом контуре возникает термо-э. д. с, которая создает в этой цепи ток. Направление термотока будет всегда одно и то же независимо от направления измеряемого тока. Количество тепла, выделенного в горячем спае термопары, согласно закону Джоуля — Ленца, пропорционально квадрату тока. Поэтому шкала применяемого в этой системе магнитоэлектрического прибора неравномерна. Для получения равномерной шкалы магнитное поле магнито­электрического прибора делают неоднородным. Термо-э. д. с. одной термопары не превышает 15 мв, что требует установки весьма чувствительного магнитоэлектрического прибора. Чтобы увеличить величину термо-э. д. с, соединяют несколько термопар последовательно в термобатарею. Чувствительные термоэлектрические приборы изготовляются с термопарой, помещенной в вакуум. Приборы термоэлектрической системы чувствительны к перегрузкам: даже при кратковременной перегрузке на 10% нагревательная нить может перегореть. Точность прибора довольно высока, что дает возможность строить их в классах 0,5 и 1. Приборы термоэлектрической системы получили наибольшее применение для измерения малых значений переменных токов в цепях повышенной и высокой частоты. [4]

Пример прибора термоэлектрической системы - ваттметр СВЧ поглощаемой мощности М3Т-1810, предназначенный для измерения малых и средних уровней мощности непрерывных и импульсных колебаний в коаксиальных трактах. Работа М3Т-1810 основана на преобразовании СВЧ энергии в тепловую с помощью высокочастотных дифференциальных термопар и измерении возникающей в результате нагрева термо-ЭДС, пропорциональной рассеиваемой в термопаре СВЧ мощности. Конструктивно М3Т-1810 состоит из металлического корпуса с входным СВЧ разъемом и выходным разъемом для подключения соединительного кабеля. Внутри корпуса расположены СВЧ нагрузка – диод, модуль АЦП, микропроцессорное устройство и ПЗУ. Характеристики прибора приведены в таблице 13.

Таблица 13

Тип прибора

Пределы допускаемой относительной погрешности, %

Диапазон измеряемой мощности, Вт

Габаритные размеры (мм), масса

М3Т-1810

± 2,5

от 1х10-6 до 1х10-1.

120*60*25,

0,3 кг

При n-кратном измерении уровней мощности ваттметром М3Т-1810 получены следующие результаты:

Таблица 14. Результаты измерений уровней мощности ваттметром М3Т-1810

Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение




Номер отсчета

Значение

1

10,19




26

9,97




51

9,96




76

9,77

2

10




27

10,13




52

9,7




77

10,03

3

9,87




28

10,04




53

9,88




78

9,98

4

10,2




29

10,3




54

9,78




79

9,97

5

9,63




30

10,23




55

9,93




80

10,32

6

9,97




31

9,95




56

9,77




81

9,83

7

9,86




32

10,1




57

10,01




82

9,76

8

10,09




33

9,71




58

9,71




83

9,84

9

9,86




34

10,16




59

9,86




84

10,11

10

9,66




35

9,63




60

10,02




85

10,01

11

9,99




36

10,15




61

9,7




86

9,69

12

9,91




37

9,85




62

9,95




87

9,81

13

9,87




38

9,91




63

10,05




88

10,02

14

10,14




39

10




64

9,96




89

9,79

15

10,11




40

10,06




65

9,81




90

10,32

16

10,12




41

10,16




66

9,8




91

10,13

17

10,06




42

10,08




67

9,8




92

10,18

18

10,14




43

10,07




68

10,24




93

9,93

19

10,33




44

9,82




69

10,28




94

10,13

20

9,84




45

9,83




70

9,9




95

9,78

21

9,91




46

9,86




71

9,93




96

9,72

22

10,31




47

10,02




72

10




97

10,31

23

10,08




48

10,1




73

9,94




98

10,15

24

10,01




49

10,12




74

10,07




99

10,11

25

9,79




50

10,15




75

10,24




100

10,04


n=100

Среднее арифметическое равно 9,984.

СКО равно 0,175.

Xmin -=9,63

Xmax =10,33

Разделим весь диапазон полученных значений на 10 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 0,07. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис. 16).



Рис.16 Гистограмма для результатов измерения уровней мощности ваттметром М3Т-1810

Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.

Результат измерений:

9,9837-0,0347изм<9,9837+0,0347

Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.
    1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   16


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации