Федеральное агентство по образованию
Пензенский государственный университет
Кафедра «Метрология и системы качества»
,
Задания на контрольную работу
по дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»
для студентов очного и заочного обучения
Пенза, 2010
Контрольная работа
1.Требования к содержанию и оформлению контрольной работы
Дисциплина «Метрология, стандартизация и технические измерения» определена государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования и относится к циклу общепрофессиональных дисциплин». Учебными планами специальностей предусмотрено выполнение контрольной работы.
Контрольная работа состоит из семи заданий.
Первые три задания посвящены расчетам предельно допускаемых абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей по классу точности измерительного прибора. Расчеты должны сопровождаться графиками зависимостей погрешностей от измеряемой величины.
Четвертое задание посвящено расчету погрешности результата косвенного измерения по известным погрешностям результатов прямых измерений. Рассчитывается предельная и среднеквадратическая оценки погрешности результата косвенного измерения.
Для выполнения первых четырех заданий рекомендуется использовать материал, приведенный в Приложении 1- Основы теории погрешностей.
Пятое задание посвящено решению двух задач по оценке погрешности измерений с учетом инструментальной погрешности и погрешности согласования (взаимодействия) между объектом измерений и прибором.
Для выполнения пятого задания следует обратиться к Приложению 2 – Расчет погрешности согласования.
Шестое задание предусматривает приобретение навыков по обработке результатов многократных измерений. При выполнении шестого задания рекомендуется обратиться к Приложению 3 – Обработка результатов многократных наблюдений
Выполнение седьмого задания предусматривает изучение Федерального закона № 000 - ФЗ «О техническом регулировании» и Федерального закона № 000 - ФЗ «Об обеспечении единства измерений». Материал по данному заданию представляется в виде краткого конспекта. При этом используются Приложение 4 и Приложение 5
Работа должна включать в себя:
· условия задачи (полностью),
· исходные данные в соответствии с вариантом,
· решение задачи с приведением необходимых формул и вычислений.
Номер варианта задания студент выбирает в соответствии с последними двумя цифрами номера его зачетной книжки.
При построении графиков должны соблюдаться масштабы, надписи около каждой из осей должны содержать обозначение величин, откладываемых по осям, с указанием их единиц измерения.
Оформление контрольной работы следует выполнять в соответствии с ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД. Текстовые документы. Общие требования к текстовым документам». Каждое задание должно начинаться с новой страницы. Титульный лист к контрольной работе оформляется согласно Приложения 6. Контрольную работу следует выполнять на стандартной бумаге формата А4.
Контрольную работу необходимо сдать за 2 недели до проведения экзамена или зачета на кафедру «Метрология и системы качества» (ауд. 7-510, часы работы с 9 до 16 часов))
2 Задания на контрольную работу
Задание 1
Для прибора с преобладающими аддитивными погрешностями рассчитать значения предельно допускаемых абсолютных, относительных и приведенных основных погрешностей измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в табл. 1.
Таблица 1. Исходные данные для расчета
№ варианта | Диапазон измерений | Класс точности | Результаты измерений |
1. | (0 – 10 ) В | 0,1 | 0, 1, 2, 4, 5, 6, 8, 10 В |
2. | (0 – 10 ) В | 0,15 | |
3. | (0 – 10 ) В | 0,25 | |
4. | (0 – 10 ) В | 0,4 | |
5. | (0 – 10 ) В | 0,5 | |
6. | (0 - 100) мВ | 0,6 | 0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 мВ |
7. | (0 - 100) мВ | 1,0 | |
8. | (0 - 100) мВ | 1,5 | |
9. | (0 - 100) мВ | 2,5 | |
10. | (0 - 100) мВ | 4,0 | |
11. | (0 – 5) А | 0,1 | 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 5 А |
12. | (0 – 5) А | 0,15 | |
13. | (0 – 5) А | 0,25 | |
14. | (0 – 5) А | 0,4 | |
15. | (0 – 5) А | 0,5 | |
16. | (0 - 100) мА | 0,6 | 0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 мА |
17. | (0 - 100) мА | 1,0 | |
18. | (0 - 100) мА | 1,5 | |
19. | (0 - 100) мА | 2,5 | |
20. | (0 - 100) мА | 4,0 | |
21. | (0 - 100) °C | 0,1 | 0, 10, 20, 40, 50, 60, 80, 100 °C |
22. | (0 - 100) °C | 0,15 | |
23. | (0 - 100) °C | 0,25 | |
24. | (0 - 100) °C | 0,4 | |
25. | (0 - 100) °C | 0,5 |
Задание 2
Для прибора с преобладающими мультипликативными погрешностями рассчитать зависимость предельно допускаемых абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. Результаты представить в виде таблицы и графиков.
Таблица 2 Исходные данные для расчета
№ варианта | Класс точности | Результаты измерений | № варианта | Класс точности | Результаты измерений.. |
1 |
| 0; 100; 200; 400; 500; 600; 800; 1000 Ом | 11 |
| 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мВ |
2 |
| 12 |
| ||
3 |
| 13 |
| ||
4 |
| 14 |
| ||
5 |
| 15 |
| ||
6 |
| 0; 25; 50; 100; 125; 150; 200; 250 °C | 16 |
| 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мA |
7 |
| 17 |
| ||
8 |
| 18 |
| ||
9 |
| 19 |
| ||
10 |
| 20 |
|
Задание 3
Для цифрового измерительного прибора рассчитать зависимость предельно допускаемых абсолютных и относительных основных погрешностей от результата измерений. результаты представить в виде таблицы и графиков. Исходные данные представлены в таблице 3.
Таблица 3. Исходные данные для расчета
№ варианта | Диапазон измерений | Класс точности | Результаты измерений |
1 | (-100…+100) мА | 0,1/0,05 | 0; 10; 20; 40; 50; 60; 80; 100 мA |
2 | (-100…+100) мА | 0,25/0,1 | |
3 | (-100…+100) мА | 0,5/0,25 | |
4 | (-100…+100) мА | 1,0/0,5 | |
5 | (-100…+100) мА | 1,5/1,0 | |
6 | (-5...+5)А | 2,5/1,5 | 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 4,0 5,0 А |
7 | (-5...+5)А | 4,0/2,5 | |
8 | (-5...+5)А | 0,1/0,05 | |
9 | (-5...+5)А | 0,25/0,1 | |
10 | (-5...+5)А | 0,5/0,25 | |
11 | (-10…+10) В | 1,0/0,5 | 0; 1; 2; 4; 5;6; 8; 10 В |
12 | (-10…+10) В | 1,5/1,0 | |
13 | (-10…+10) В | 2,5/1,5 | |
14 | (-10…+10) В | 4,0/2,5 | |
15 | (-10…+10) В | 0,1/0,05 | |
16 | (0…100) °C | 0,25/0,1 | 0; 100; 200; 400; 500; 600; 800; 1000 Ом |
17 | (0…100) °C | 0,5/0,25 | |
18 | (0…100) °C | 1,0/0,5 | |
19 | (0…100) °C | 1,5/1,0 | |
20 | (0…100) °C | 2,5/1,5 |
Задание 4
По известной расчетной зависимости косвенного метода измерения и
по известным результатам и погрешностям прямых измерений получить
формулы и рассчитать предельную δyпр и среднеквадратичную δyск оценки
погрешности косвенного измерения. Исходные данные приведены в таблице 4.
.
Таблица 4. Исходные данные
№ вариан-та | Расчетная зависимость | Погрешности и результаты прямых измерений |
| ||||
A | B | C | D | E |
| ||
1. | Y=2(A+B)C2/(D-E) | ∆A =1 A =50 | ∆B=3 B =90 | ∆C=2 C = 60 | ∆D =2 D =70 | ∆E =1 E =40 |
|
2. | Y=A3 (B+C)/[2(D-E) ] |
| |||||
3. | Y= (B-A)(C+D)/ [3E2] |
| |||||
4. | Y=3(A+B)/ [C2(D-E) ] |
| |||||
5. | Y=A2/ [3(B-C)(D+E) ] |
| |||||
6. | Y=2(A+B-C)/[D3E] | ∆A =3 A =100 | ∆B =1 B =70 | ∆C = 2 C = 80 | ∆D =1 D =60 | ∆E =2 E =90 |
|
7. | Y=AB2/[2(C-D +E) ] |
| |||||
8. | Y=2(A-B)/ [CD2E3] |
| |||||
9. | Y=0,5/[ (A+B)(C-D)E2] |
| |||||
10. | Y=A(B+C-D/[3E3] |
| |||||
11. | Y=3AB2/(C-D+E) | ∆A =1 A =100 | ∆B =2 B =80 | ∆C =1 C =60 | ∆D =2 D =40 | ∆E=1 E =20 |
|
12. | Y=A3B/[3(C-D)E] |
| |||||
13. | Y=2AB3/[C+D-E] |
| |||||
14. | Y=3(A-B)C2/[2(D+E) ] |
| |||||
15. | Y=1/[A(B-C)D2E] |
| |||||
16. | Y= (A-B-C)D2/[2E] | ∆A =5 A =200 | ∆B =3 B =90 | ∆C =2 C =70 | ∆D =2 D =60 | ∆E =1 E=30 |
|
17. | Y=0,4A/[B2(C-D)E3] |
| |||||
18. | Y=A2(B+C)/[0,5(D-E)] | ||||||
19. | Y=A3(B - C)(D + E)/2 |
| |||||
20. | (A+B)C2(D-E)/3 |
|
Задание 5
Вариант 1
1. Сопротивление постоянному току Rx измеряется методом амперметра и вольтметра по схеме на рис. 1. Характеристики вольтметра: gv=0,5 %; Uk=10 B; Rv=50 кOм. Характеристики амперметра: gА=1,0%; Iк=3 мА. Показания приборов Ũ=8,5 В; Ĩ=2,2 мА. Определить: значение Rх; погрешность согласования; Внести поправку и записать результат измерения.
 |
Рис.1
2. В лаборатории имеется 3 амперметра с характеристиками: d1=2,0%; Iк1=20 А; g2=0,5%; Iк2=20 А; g3=1,5%; Iк3=5 А. Какой прибор позволяет точнее измерить ток Ĩ=4 А?
Вариант 2
1. Для измерения э. д.с. источника напряжения с внутренним сопротивлением 200 Ом используется вольтметр класса точности 0,5 с пределом измерения 5 В и внутренним сопротивлением 10 кОм. Показания вольтметра 4,0 В. Рассчитать: инструментальную погрешность и погрешность согласования. Ввести поправку и записать результат измерения.
2. Для измерения напряжения в диапазоне от 50 до 100 В можно использовать 3 вольтметра с характеристиками, приведенными в таблице 1. Какой прибор следует выбрать для измерения указанных напряжений с наибольшей точностью?
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, В |
1,0 0,5/0,2 0,2 | 150 100 300 |
Вариант 3
1. Для измерения тока в ветви электрической цепи с сопротивлением R используется амперметр класса точности 1,5 с пределом измерения 5 мкА и внутренним сопротивлением 1,5кОм. При R=10 кОм показания амперметра Ĩ=4,0 мкА. Определить: инструментальную погрешность и погрешность согласования. Внести поправку и записать результат измерения.
2. В лаборатории имеется 3 амперметра с характеристиками, приведенными в таблице 1. Какой из них следует выбрать для измерения тока в диапазоне от 3 А до 5 А с относительной погрешностью не более 0,5%?
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, А |
0,5 0,1/0,05 | 5 10 10 |
0,2Вариант 4
1. Падение напряжения на участке электрической цепи (рис. 1) с сопротивлением R=1,5 кОм измеряется вольтметром с пределом измерения 7,5 В, внутренним сопротивлением Rv=40 кОм и классом точности g=2,0%. Вольтметр показал Ũ=6 В. Определить: погрешность согласования, если R1=3,3 кОм; инструментальную погрешность. Внести поправку и записать результат измерения.
|
2. Имеется 3 вольтметра: класса точности 1,0 с пределом измерения 300В, класса точности 1,5 с пределом измерения 200 В и класса точности 2,5 с пределом измерения 150 В. Какой из вольтметров обеспечивает большую точность измерения напряжения 130 В?
Вариант 5
1. Для измерения тока источника с внутренним сопротивлением 10 кОм использован амперметр класса точности 0,2/0,1 с внутренним сопротивлением 50 Ом и пределом измерения 5 мА. Определить инструментальную погрешность и погрешность согласования для Ĩ =4, 00 мА. Внести поправку и записать результат измерения.
2. Для измерения температуры горячей воды в системе отопления используется 2 термометра: класса точности g=0,2% с пределом измерения 200 °С и класса точности 0,2/0,05 с пределом измерения 300 °С. Какой из них позволяет измерить температуру в диапазоне от 70 °С до 150 °С с большей точностью?
Вариант 6
1. Электрическая цепь, состоящая из двух резисторов с сопротивлениями R1=10 кОм и R2=2 кОм, подключена к источнику напряжения с э. д.с. Е=120 В. Определить показания вольтметра с внутренним сопротивлением Rv=50 кOм, классом точности d=1,0% и пределом измерения Uк=25 В. Рассчитать инструментальную погрешность, внести поправку и записать результат измерения.
2. В цепи переменного тока ~220В включены счетчик активной энергии класса точности 2,0 , амперметр класса точности 1,0 с пределом измерения 50 А и вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В. Какой из приборов имеет меньшую погрешность измерения соответствующий физической величины? Показания амперметра и вольтметра: Ĩ=20 А; Ũ=200 В.
Вариант 7
1. Падение напряжения на резисторах R1 и R2 измеряется вольтметром (рис. 1) с характеристиками: Rv=100 кОм; Uк=100 В; g=1%. При Е=150 В; R1=10 кОм и R2=30 кОм определить: 1) показание прибора Ũ; 2) значение абсолютной и относительной погрешностей согласования; 3) абсолютную и относительную инструментальную погрешность измерения U1.
Рис.1
2. Три последовательно включенных амперметра показали одно и то же значение силы тока Ĩ=4 А. Характеристики приборов приведены в таблице 1. Какой из приборов имеет меньшую погрешность измерения?
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, А |
2,0 0,5 1,5 | 20 20 5 |
Вариант 8
1. Напряжение U=220 В измеряется с помощью двух вольтметров, включенных по схеме рис.1. Определить: 1) показания приборов; 2) инструментальтные погрешности каждого вольтметра; 3) погрешность измерения напряжения
Ũ= Ũ1+ Ũ2. Характеристики вольтметров g1=0,5%; g2=1,0%; Uк1=200 В; Uк2=60 В; Rv1=150 кОм; Rv2=50 кОм.
|
Uк3=200В. Какой из приборов будет иметь меньшую погрешность?
Вариант 9
1. В цепь постоянного тока (рис.1) включены 2 амперметра: А1 класса точности1,5 с пределом измерения 20 А и А2 класса точности.1,0 с пределом измерения 7,5 А. Определить инструментальную погрешность измерения тока I3 (по показаниям Ĩ1=8,0 А и Ĩ2=6,0 А) и записать результат измерения. Рассчитать абсолютную погрешность согласования при измерении тока I2, если R1=100 Ом; RА2=2 Ом.
 |
2. Для измерения тока в диапазоне от 3А до 5А можно использовать амперметры с характеристиками: 1) класс точности 0,1/0,05, предел измерений 10 А; 2) класс точности 0,2, предел измерений 5 А; 3) класс точности 0,2 , предел измерений 10 А. Какой из приборов следует выбрать для измерения тока в указанном диапазоне с меньшей погрешностью?
Вариант 10
1. Коэффициент мощности cosj в цепях переменного тока определяется косвенно по формуле cosj=Р/(ŨĨ), где Р, Ũ, Ĩ – показания ваттметра, вольтметра и амперметра. При использовании ваттметра с классом точности dр=1,0%, вольтметра класса точности gv=0,5% с пределом измерения 150 В, амперметра класса точности gА=0,5% с пределом измерения 5 А показания: Р=360 Вт; Ũ=120 В; Ĩ=4 А. Рассчитать инструментальную погрешность косвенного измерения cosj. Записать результат измерения.
2. Характеристики вольтметров приведены в таблице 1. Какой прибор обеспечивает большую точность измерения напряжения 100 В?
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, В |
1,5 1,5 | 300 200 150 |
1,0Вариант 11
1. Температура стенки трубопровода txo определяется с помощью термометра сопротивления с характеристиками: Ro=100 Ом; a=4,26×10-3 1/°С. Сопротивление термометра связано с измеряемой температурой соотношением R=Ro(1+atxo). Сопротивление термометра R=150 Ом измерено омметром класса точности 0,5/0,2 с пределом измерения 1000 Ом. По показаниям омметра определить температуру tx и абсолютную погрешность измерения Δt, обусловленную погрешностью омметра.
2. Показания счетчика активной энергии, вольтметра и амперметра составляют соответственно 2575 кВт×ч, 200 В и 20 А. Классы точности и пределы измерений приборов приведены в таблице 1. Какой прибор имеет меньшую погрешность измерения?
Таблица1
Тип прибора |
| Предел измерения |
счетчик вольтметр амперметр | 2,0 1,0 1,0 | – 300 В 50 А |
Класс точности, %Вариант 12
1. 
Сопротивление постоянному току Rx измеряется косвенно методом амперметра и вольтметра. Характеристики приборов: классы точности gV=gA=0,5%; пределы измерения 5 мА и 10 В, внутренние сопротивления RA=100 Ом; RV=10 кОм. Показания приборов: Ũ=7,5 В; Ĩ=3 мА.
Определить: значение Rx, погрешность согласования; ввести поправку и записать
|
результат измерения.
2. Температура горячей воды в системе отопления может находиться в диапазоне от 70 °С до 120 °С. Характеристики термометров приведены в таблице 1. Каким термометром можно выполнить более точные измерения в указанном диапазоне?
Таблица 1
Класс точности | Предел измерения, °С |
0,2/0,1 0,2 | 200 150 |
Вариант 13
1. Показание вольтметра при измерении э. д.с. источника напряжения с внутренним сопротивлением 200 Ом составляет 4,0 В. Вольтметр имеет класс точности 0,5, предел измерений 5 В и внутреннее сопротивление 10 кОм. Рассчитать инструментальную погрешность и погрешность согласования. Ввести поправку и записать результат измерения.
2. Требуется измерить напряжение постоянного тока в диапазоне от 50 до 100 В. Имеется три вольтметра с характеристиками: классы точности 1,0 , 0,5 и 0,5/0,2; пределы измерений соответственно 150, 300 и 100 В. Какой прибор имеет меньшую погрешность в указанном диапазоне значений напряжения?
Вариант 14
1. Схема измерения сопротивления косвенным методом приведена на рис.1. Показания приборов Ũ=8,5 В; Ĩ=2,2 мА. Классы точности вольтметра и амперметра соответственно 0,5% и 1,0%, пределы измерения – 10 В и 3 мА. Определить значение измеряемого сопротивления. Для RV = 30 кОм внести поправку на погрешность согласования и записать результат измерения.
 |
2. Для измерения тока I=4 А можно использовать амперметры с характеристиками: d1=2,0%; Iк1=20 А; g2=0,5%; Iк2=20 А; g3=1,5%; Iк3=5 А. Какой прибор позволяет измерить указанное значение с меньшей погрешностью?
Вариант 15
1. Постоянный ток в ветви электрической цепи с сопротивлением R=20 кОм измерен с помощью амперметра класса точности 1,5 с пределом измерения 10 мкА и внутренним сопротивлением 1,5 кОм. Измеренное значение тока Ĩ=4,0 мкА. Рассчитать инструментальную погрешность и погрешность согласования. Внести поправку и записать результат измерения.
2. Какой амперметр следует выбрать для измерения тока в диапазоне от 3 А до 5 А с относительной погрешностью не более 0,3 %? Характеристики приборов приведены в таблице 1.
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, А |
0,2 0,2 | 10 5 10 |
0,1/0,05Вариант 16
1. На участке электрической цепи с сопротивлением R=1,5кОм падение напряжения, измеренное вольтметром с внутренним сопротивлением Rv=50 кОм, составило Ũ=6 В. Класс точности вольтметра 2,0, предел измерения 7,5 В. Определить инструментальную погрешность измерения и погрешность согласования (если известно Rэ=3,3 кОм). Внести поправку и записать результат измерения.
Рис.1
2. Имеется 3 вольтметра: класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В, класса точности 1,5 с пределом измерения 200 В и класса точности 2,5 с пределом измерения 150 В. Какой из вольтметров обеспечивает большую точность измерения напряжения 120 В?
Вариант 17
1. Амперметр класса точности 0,2/0,1 с пределом измерения 10 мА и внутренним сопротивлением 50 Ом при измерении силы тока источника тока с внутренним сопротивлением 1 кОм показал 5,00 мА. Рассчитать инструментальную погрешность измерения и погрешность согласования. Внести поправку и записать результат измерения.
2. Для измерения температуры горячей воды в системе отопления используется 2 термометра: класса точности D=0,2 °С с пределом измерения 300 °С и класса точности 0,2/0,1 с пределом измерения 200 °С. Какой из них позволяет измерить температуру в диапазоне от 70 °С до 150 °С с большей точностью?
Вариант 18
1. Падение напряжения на участке электрической цепи (рис.1) измеряется вольтметром класса точности d=0,1% с пределом измерения 25 В и внутренним сопротивлением 50 кОм. Определить показания вольтметра, если Е=120 В, R1=10 кОм, R2=2 кОм. Рассчитать инструмен-тальную погрешность измерения и погрешность согласования. Внести поправку и записать результат измерения.
2. При измерении активной энергии W, тока I и напряжения U в сети переменного тока получены значения W=7305 кВт×ч, Ũ=200 В и Ĩ=45 А.
Рис.1
Использовались счетчик активной энергии класса точности.2,0 , вольтметр класса точности d=1,0 с пределом измерения 300 В и амперметр класса точности 1,0 с пределом измерения 50 А. Какой прибор измерил соответствующую физическую величину с меньшей погрешностью?
Вариант 19
1.Падение напряжения U2 на резисторе R2 измеряется вольтметром класса точности 1,0 с пределом измерения Uк=300 В и внутренним сопротивлением Rv=100 кОм (рис.1). При известных Е=150В, R1=10 кОм, R2=30 кОм определить: 1)показания прибора Ũ2; 2)абсолютную и относительную погрешности согласования при измерении U2; 3)абсолютную и относительную инструментальные погрешности измерения U2.
Рис 1
2. Какой из приборов имеет большую погрешность при измерении тока I=3,5 А? Характеристики приборов приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Класс точности, % | Предел измерения, А |
| 20 |
2,0 | 20 |
1,5 | 5 |
0,5Вариант 20
|
2. В лаборатории имеются 3 вольтметра с характеристиками: классы точности d1=1,0%; g2=0,2%; d3=[0,5+0,2(Uк/U-1)]%; пределы измерения соответственно 100 В, 300 В, 200 В. Какой из них будет иметь меньшую погрешность при измерении напряжения U=50 В?
Вариант 21
1. 
Ток I3 ветви электрической цепи (рис.1) измеряется косвенным методом по показаниям двух амперметров: А1 класса точности 1,5 с пределом измерения 20А и А2 класса точности 1,0 с пределом измерения 7,5А. Результаты прямых измерений Ĩ1=8,0А; Ĩ2=6,0А. Рассчитать: 1) инструментальную погрешность измерения тока I3; 2)погрешность согласования при измерении тока I2, если R2=100 Ом; RA2=2 Ом.
Рис.1
2. Для измерения тока в диапазоне от 3 А до 5 А можно использовать амперметры с характеристиками: 1) класс точности 0,1/0,05, предел измерений 10 А; 2) класс точности 0,2, предел измерений 5 А; 3) класс точности 0,5 ,предел измерений 10 А. Какой из приборов следует выбрать для измерения тока в указанном диапазоне с меньшей погрешностью?
Вариант 22
1. Коэффициент мощности cosj в цепях переменного тока определяется косвенно по формуле cosj=Р/(Ũ·Ĩ),
где Р, Ũ, Ĩ – показания ваттметра, вольтметра и амперметра. При использовании ваттметра с
классом точности dр=1,0%, вольтметра класса точности gv=0,5% с пределом измерения 150 В, амперметра класса точности gА=0,5% с пределом измерения 5 А показания: Р=360 Вт; Ũ=120 В; Ĩ=4 А. Рассчитать инструментальную погрешность косвенного измерения cosj. Записать результат измерения.
2. При измерении напряжения Ũ=110 В использовались поочередно три вольтметра с характеристиками приведенными в таблице 1. Какой из них имеет меньшую погрешность измерения?
Таблица 1
Класс точности, % | Предел измерения, В |
2,5 1,0 | 200 150 300 |
1,5Вариант 23
1. Температура газа txo измеряется с помощью термометра сопротивления с характеристиками: Ro=10 Ом; a=4,28×10-3 1/°С. Сопротивление R термометра зависит от измеряемой температуры: R=Ro(1+atxo). Сопротивление термометра R=18,0 Ом измерено омметром класса точности 0,05/0,02 с пределом измерения 100 Ом. По показаниям омметра определить температуру tx и абсолютную погрешность измерения Δt, обусловленную погрешностью омметра.
2. Показания счетчика активной энергии, вольтметра и амперметра составляют соответственно 3091 кВт×ч, 200 В и 20 А. Классы точности и пределы измерений приборов приведены в таблице 1. Какой прибор имеет меньшую погрешность измерения?
Таблица1
Тип прибора |
| Предел измерения |
счетчик вольтметр амперметр | 2,0 1,0 1,0 | – 300В 50А |
Класс точности, %Вариант 24
1. Сопротивление постоянному току Rx измеряется косвенно методом амперметра и вольтметра. Характеристики приборов: классы точности gV=gA=0,5%; пределы измерения 5 мА и 10 В, внутренние сопротивления RA=100 Ом; RV=10кОм. Показания приборов: Ũ=7,5 В; Ĩ=3 мА.
Определить: значение Rx, погрешность согласования; ввести поправку и записать результат измерения.
2. Температура воды в системе отопления может находиться в диапазоне от 70 °С до 120 °С. Имеются два термометра: 1) класса точности 0,1/0,05 с пределом измерения 300°С; 2) класса точности d=0,2% с пределом измерения 200°С. Каким термометром можно выполнить более точные измерения в указанном диапазоне?
Вариант 25
1. Схема измерения коэффициента усиления приведена на рис.1, где Ri=100 Ом – выходное сопротивление усилителя, Rv2=10 кОм – внутреннее сопротивление вольтметра V2, Ũвх=1,0 В и Ũвых=10 В – показания приборов V1 и V2 . Коэффициент усиления К рассчитывается по формуле К= Ũвых / Ũвх.
 |
Характеристики вольтметров: g1=1,0%; UК1=2,0В; g2=0,5%; UК2=20В. Рассчитать погрешность согласования при измерении Uвых и внести поправку в значение Ũвых. Рассчитать погрешность косвенного измерения коэффициента усиления К и записать результат измерения.
2. Для измерения тока в диапазоне от 3 А до 10 А выберите по данным таблицы 1 амперметр, имеющий в данном диапазоне наименьшую погрешность.
Таблица 1
| Предел измерения, А |
0,5 0,25/0,1 0,25 | 10 7,5 20 |
Класс точности, %
Задание 7
Изучить и кратко законспектировать:
· Федеральный закон Российской Федерации «О техническом регулировании» в редакции 2009 года.
· Федеральный закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» в редакции 2008 года.
Список рекомендуемой литературы
1., Крохин . - М.: Логос, 2000.
2. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах / Под ред. . – М.: Высшая школа, 2001.
3. , Ястребов , стандартизация и технические средства измерений. – М.: Высшая школа, 2001.
