Контрольная работа по «Метрология, стандартизация и сертификация в информатике и радиоэлектронике»

 

Задача 12.

Выбрать магнитоэлектрический вольтметр или амперметр со стандартными пределами измерения и классом точности при условии, что результат измерения напряжения или тока должен отличаться от действительного значения Q не более чем на . Стандартные пределы измерения для вольтметра 10, 30, 100, 300 В, для амперметра − 10, 30, 100, 300, 1000 мА. Выбор необходимого предела измерения и класса точности обосновать. Данные о значениях Q и приведены в таблице 8.  Ток I = Q2 мА, допустимое предельное отклонение результата D2, мА (для четных вариантов). Напряжение U = Q1 мВ, допустимое предельное отклонение результата D1, мВ (для нечетных вариантов).

Таблица 8

 

Q1	12,5
Q2	195
±D1	0,5
±D2	0,28

 

Решение

Для магнитоэлектрического миллиамперметра класс точности определяется

значением максимальной приведенной погрешности

Найдем предел относительной погрешности

 

d = ±(D/I)×100 %=±(0,28/195)×100 %=0,14 %

 

Относительна погрешность не должна превышать 0,14%

Примем класс точности . Это связано с тем, что измеренное значение должно быть как можно ближе к значению предела измерения, т.к. при его увеличении в большую сторону и неизменном результате измерения повышается относительная погрешность. Был выбран стандартный класс точности 0,1. Он был выбран меньше значения рассчитанной относительной погрешности для увеличения точности средства измерения.

Так как максимальная приведенная погрешность

,

Определим предел измерения

 

Так как полученный предел измерения равен 280мА, то стандартное значение предела измерения выбираем большее XN=300 мА.

Для измерения тока 195мА с допустимым предельным отклонением 0,28мА, используем магнитоэлектрический амперметр класса 0,1 с стандартным  пределом 300 мА. 

 

Задача 16.

Определить пределы абсолютной и относительной инструментальных погрешностей измерения тока двумя магнитоэлектрическими амперметрами с классами точности g1 и g2 и указать, какой из результатов измерения, I1 = X1 мА или I2 = X2, мА получен с большей точностью (таблица 11). Могут ли показания исправных приборов отличаться так, как задано в условии? Приборы  имеют  нули  в  начале  шкалы  и  пределы  измерения А1 и А2, мА.

 

 

А1	50
А2	30
γ1	2,0
γ2	4,0
Х1	27,5
Х2	25,8

 

 

Решение

Инструментальные абсолютные погрешности можно найти из формул:

D1 = ±(g1 ХN1)/100 %= ±(g1 A1)/100 %= ±(2,0 ×50)/100 = ±1,00 (мA),

D2 = ±(g2 ХN2)/100 %= ±(g2 A2)/100 %= ±(4,0×30)/100 = ±1,20 (мA).

Для определения, какое из измерений проведено с большей точностью, необходимо определить инструментальные относительные погрешности:

d1 = ±(D1/I1) 100 % = ±(1,00/27,5)×100 % » ±3,6 %,

d2 = ±(D2/I2) 100 % = ±(1,20/25,8)×100 % » ±4,6 %.

Видно, что первое измерение проведено с большей точностью, так как точность обратно пропорциональна модулю относительной погрешности.

В наихудшем случае (когда погрешности приборов будут иметь противоположные знаки) модуль разницы между результатами измерений |D| = |I1 - I2| не должен превышать сумму модулей абсолютных погрешностей, т.е.

|D| < |D1| + |D2| .

Получаем

|D| = 1,7 (мA) < |D1| + |D2| = 2,2 (мA).

Таким образом, при исправных миллиамперметрах можно получить указанные значения I1 и I2.

 

 

Литература

1 Елизаров. А. С. Электрорадиоизмерения/ А. С. Елизаров. - Минск :Выш. шк., 1986.

2 Электрорадиоизмерения : учебник / В. И. Нефедов, [и др.] ; под ред. проф. А. С. Сигова. - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М. 2004. - 384 с.

3 Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах : учеб.пособие; под обш. ред. Б. Н. Тихонова - М. : Горячая линия-Телеком, 2007. - 374 с.

4 Метрология и измерения : учеб.-метод, пособие для индивидуальной работы студентов ; под обш. ред. С. В. Лялькова. - Минск : БГУИР. 2001.

5 Ляльков. С. В. Национальная  система подтверждения соответствия  Республики Беларусь : учеб.-метод. пособие  для студ. спец. «Метрология, стандартизация и сертификация (радиоэлектроника, информатика и связь)» днев. формы обуч. / С. В. Ляльков. О. И. Минченок. - Минск : БГУИР, 2006.