Метрология – одна из основополагающих дисциплин для будущего инженера, умеющего решать основные инженерные задачи по оценке количественных и качественных показателей разрабатываемого устройства.
Цель курсовой работы − закрепление и углубление знаний студентов по пройденному курсу, освоение теоретических основ данной дисциплины и приобретение практических навыков при решении задач. В процессе написания курсовой работы решаются следующие задачи:
− развитие умений самостоятельной работы по сбору, изучению, анализу и обобщению материала, необходимого для раскрытия темы работы;
− выработка умений формулировать логически последовательно и доказательно излагать суждения и выводы и публично их защищать;
− выработка научно-обоснованных методов измерения физических величин.
Расчетная часть
Пример 3.2.10
Верхний предел измерения микроамперметра 250 мкА, внутреннее сопротивления 25 Ом. Чему должно быть равно сопротивление шунта, чтобы верхний предел измерения увеличился в 10 раз?
Решение:
Ответ:
Пример 3.2.11
Для электромагнитного вольтметра, имеющего ток полного отклонения 3 мА и внутреннее сопротивление 10 Ом, определить сопротивление добавочного резистора, необходимого для расширения верхнего предела измерения до 600 В. Определить также погрешность измерения вольтметром, если сопротивление источника сигнала , а сопротивление нагрузки
Решение:
При подсчете погрешности вольтметра вместо необходимо подставить последовательное сопротивление сопротивлений вольтметра и дополнительного сопротивления.
Ответ:
Пример 4.2.10
По данным предыдущей задачи (С=2мкФ при рассчитать разрешающую способность резонатора, если на второй резонансной частоте значение емкости конденсатора L – C контура было C= 0,6 мкФ.
Решение:
Ответ: b=
Пример 4.2.11
Определить выходные напряжение резонатора на резонансной частоте при входном напряжении и затухании d = 0,3.
Ответ:
Пример 5.2.6
Мостовая цепь, изображенная на рис. 1, уравновешена. Определить , если известно, что , .
Рисунок 1 – Схема моста для измерения индуктивности с использованием образцовой емкости
Решение:
Исходя из условия равновесия:
, где
, , ,
(
Отсюда следует, что
Ответ: 0,37 Гн
Пример 5.2.7
Мостовая цепь, изображенная на рис. 2, уравновешена. Определить , если известно, что
Рисунок 2- Схема моста для измерения емкости с использованием образцовой емкости
Решение:
Исходя из условия равновесия:
, где
; ; ; ;
,
или
,
Т.к. имеются комплексные числа, то их мнимые и действительные части соответственно равны:
Ответ:
Пример 6.2.6
Эксплуатационная характеристика газоанализатора описывается следующим выражением
В диапазоне измерения x от 0 до 15. Определить абсолютную и приведенную погрешности термокондуктометрического газоанализатора.
Решение:
Абсолютнаяпогрешность:
Приведенная погрешность:
0,05 |
0,17 |
0,28 |
0,39 |
0,5 |
0,61 |
0,72 |
0,84 |
0,96 |
1.05 |
1.17 |
1.28 |
1,39 |
1,5 |
1,61 |
1,73 |
По результатам предыдущего примера определить абсолютную и приведенную погрешности устройства по входной величине
Решение:
=
=
Для удобства запишем результаты в таблицы:
-4.2 |
-3 |
-1.8 |
-0.6 |
0.6 |
1.8 |
3 |
4.2 |
5.4 |
|
-3.59 |
-2.6 |
-1.53 |
-0.5 |
0.52 |
1.6 |
2.58 |
3.6 |
4.6 |
|
6.6 |
7.8 |
9 |
10.2 |
11.4 |
12.6 |
13.8 |
|||
5.7 |
6.7 |
7.7 |
8.7 |
9.8 |
10.8 |
11.83 |
-4.2 |
-3 |
-1.8 |
-0.6 |
0.6 |
1.8 |
3 |
4.2 |
5.4 |
|
-3.6 |
-2.57 |
-1.55 |
-0.52 |
0.50 |
1.53 |
3.6 |
3.6 |
5.6 |
|
6.6 |
7.8 |
9 |
10.2 |
11.4 |
12.6 |
13.8 |
|||
5.7 |
6.67 |
7.7 |
8.73 |
9.76 |
10.78 |
11.81 |
-4.2 |
-3 |
-1.8 |
-0.6 |
0.6 |
1.8 |
3 |
4.2 |
5.4 |
|
-3.44 |
-2.46 |
-1.47 |
-0.48 |
0.50 |
1.49 |
3.5 |
3.5 |
4.45 |
|
6.6 |
7.8 |
9 |
10.2 |
11.4 |
12.6 |
13.8 |
|||
5.5 |
6.42 |
7.7 |
7.4 |
9.4 |
10.4 |
11.36 |
-4.2 |
-3 |
-1.8 |
-0.6 |
0.6 |
1.8 |
3 |
4.2 |
5.4 |
|
-3.46 |
-2.48 |
-1.49 |
-0.50 |
0.48 |
1.47 |
3.46 |
3.5 |
4.42 |
|
6.6 |
7.8 |
9 |
10.2 |
11.4 |
12.6 |
13.8 |
|||
5.5 |
6.4 |
7.4 |
8.4 |
9.37 |
10.36 |
11.35 |
0 |
0,6 |
1,8 |
3 |
4,2 |
5,4 |
6,6 |
|
0,0006 |
0,002 |
0,003 |
0,005 |
0,007 |
0,009 |
0,010 |
|
0,0006 |
-0,0002 |
-0,002 |
-0,004 |
-0,005 |
-0,007 |
-0,009 |
|
-0,0006 |
0,0002 |
0,002 |
0,004 |
0,005 |
0,007 |
0,009 |
|
-0,0006 |
-0,002 |
-0,003 |
-0,005 |
-0,007 |
-0,009 |
-0,010 |
7,8 |
9 |
10,2 |
11,4 |
12,6 |
13,8 |
|
0,012 |
0,014 |
0,015 |
0,017 |
0,019 |
0,021 |
|
-0,011 |
-0,012 |
-0,014 |
-0,016 |
-0,018 |
-0,019 |
|
0,011 |
0,012 |
0,014 |
0,016 |
0,018 |
0,019 |
|
-0,012 |
-0,014 |
-0,015 |
-0,017 |
-0,019 |
-0,021 |
1. Рыжаков, В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие. Часть 1. Краткие сведения из истории метрологии, стандартизации и сертификации и основные понятия. Стандартизация [Электронный ресурс] : учеб.пособие — Электрон. дан. — Пенза : ПензГТУ, 2016. — 64 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/62513. — Загл. с экрана.
2. Рыжаков, В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие. Часть 2. Сертификация [Электронный ресурс] : учеб.пособие — Электрон. дан. — Пенза : ПензГТУ, 2016. — 97 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/62522. — Загл. с экрана.
3. Рыжаков, В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. Часть 3. Метрология [Электронный ресурс] : учеб.пособие — Электрон. дан. — Пенза : ПензГТУ, 2016. — 186 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/62516. — Загл. с экрана.
4. Рыжаков, В.В. Метрология, стандартизация, сертификация [Электронный ресурс] : учеб. — Электрон.дан. — Пенза : ПензГТУ, 2015. — 338 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/62515. — Загл. с экрана.
5. Рыжаков, В.В. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов по дисциплине "Метрология, стандартизация, сертификация" [Электронный ресурс] : метод.указ. — Электрон.дан. — Пенза : ПензГТУ, 2015. — 76 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/62523. — Загл. с экрана.