МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
Новочеркасск
ЮРГТУ(НПИ)
УДК 621.313(076.5)
Григорьян С. Г.
Метрология, стандартизация и технические измерения: методические указания к лабораторным работам/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2013. с.
Приведены методические указания к практическим занятиям по методам проведения и обработки результатов измерений, определению погрешностей средств измерений. Даны краткие сведения из теории, описания лабораторных стендов и контрольные вопросы.
Для студентов, обучающихся по направлениям 210100.62 «Электроника и наноэлектроника», 220400.62 «Управление в технических системах»
ã Южно-Российский государственный
технический университет (НПИ), 2013
ã Григорьян С.Г., 2013
Лабораторная работа № 1.1.
Выполнение прямых и косвенных однократных измерений напряжения
Цель работы: приобретение навыков планирования и выполнения прямых и косвенных однократных измерений напряжения. Получение навыков по выбору средств измерений, обработке и представлению результатов измерений.
Задание для домашней подготовки
Используя рекомендованную литературу, изучите следующие вопросы:
- основные понятия метрологии;
- классификация и характеристики измерений;
- классификация и характеристики средств измерений;
- способы получения и представления результатов однократных измерений;
- принцип действия, устройство и характеристики средств измерений, используемых при выполнении настоящей работы.
Пояснения к работе
Подавляющее большинство выполняемых на практике измерений являются однократными. Выбор подходящего средства измерений основывается на известной информации о свойствах и примерном значении измеряемой величины, а также на требованиях к точности измерения.
За результат однократного измерения принимают показания средства измерений. Результирующая погрешность однократного измерения в общем случае зависит от инструментальной и методической составляющих погрешности. На практике измерения всегда стремятся организовать так, чтобы результирующая погрешность определялась главным образом инструментальной составляющей. В таком случае погрешность измерения оценивают исходя из класса точности выбранного средства измерений.
Если условия измерений (температура окружающего воздуха, напряжение питания и другие факторы) отличаются от нормальных, в инструментальной составляющей погрешности учитывают также дополнительные погрешности, обусловленные отклонением условий измерений от нормальных значений. При выполнении данной работы предполагается, что измерения проводятся в нормальных условиях, а методическая погрешность пренебрежимо мала.
Погрешность косвенных измерений определяется на основании погрешностей результатов прямых измерений. Рассмотрим несколько частных случаев.
1. Искомая величина Z определяется по формуле Z = X ± Y, где величины X и Y измерены с абсолютными погрешностями Δ X и Δ Y. В этом случае предел абсолютной погрешности измерения величины Z равен
Δ Z = Δ X + Δ Y.
2. Искомая величина Z определяется зависимостями Z = X · Y или Z = X / Y, где величины X и Y измерены с абсолютными погрешностями Δ X и Δ Y. В этом случае предел относительной погрешности измерения величины Z равен
3. Искомая величина Z связана c величинами X и Y зависимостью Z = F (X, Y). Величины X и Y измерены с абсолютными погрешностями Δ X и Δ Y.
В этом случае для оценки предела абсолютной погрешности измерения величины Z используется выражение
Предыдущие формулы для погрешностей следуют из последнего, более общего, соотношения.
Использование этих правил позволяет получить удовлетворительную оценку предельной погрешности результата косвенного измерения в случае, когда число аргументов в функциональной зависимости не превышает четырех-пяти. Описанные способы оценки предельной погрешности косвенных измерений могут дать завышенную оценку значения результирующей погрешности.
