Файл: Лабораторная работа 3 Исследование свойств стрелочных электроизмерительных приборов.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 36

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Лабораторная работа №3

Исследование свойств стрелочных электроизмерительных приборов

Цель работы: Ознакомление с методами измерения угловой скорости вращения, приобретение навыков работы с цифровыми приборами.

Задачи: а) Измерение скорости вращения вала асинхронного двигателя тахометрическим методом.

б) Измерение скорости вращения вала асинхронного двигателя частотным методом с использованием частотомера.

в) Измерение скорости вращения вала асинхронного двигателя временным методом с использованием частотомера.

г) Исследование влияния инструментальной погрешности частотомера на точность измерения скорости вращения временным методом.

д) Измерение скорости вращения вала асинхронного двигателя временным методом с помощью цифрового осциллографа.

е) Сравнительная оценка погрешностей измерения скорости вращения различными методами.

Основные теоретические сведения

Угловую скорость вращения можно измерить непосредственно путем определения полного числа оборотов за соответствующий промежуток вре­мени. Однако при помощи электрических приборов это сделать можно го­раздо точней. В зависимости от вида выходного сигнала все измерительные преобразователи неэлектрических величин делятся на параметрические и генераторные. В генераторных преобразователях выходной величиной является ЭДС, ток или заряд, функционально связанные с измеряемой неэлектрической величиной. К ним относятся:

  • термоэлектрические

  • пьезоэлектрические

  • индукционные

В параметрических преобразователях выходной величиной является приращение параметров электрической цепи (сопротивления, индуктивности, емкости), поэтому при их использовании необходим дополнительный источник энергии. Различают следующие виды этих преобразователей:

  • резистивные

  • термочувствительные

  • тензочувствительные

  • индуктивные

  • емкостные

  • оптоэлектрические

Наиболее распространенными средствами измерения угловой скорости являются тахогенераторы, относящиеся к преобразователям индукционного типа.

Цифровые частотомеры


Измерение частоты осуществляется в соответствии с ее определением, т. е. на счете числа импульсов за известный высокоточный интервал времени.


Измерение временных интервалов осуществляется путем подсчета количества счетных импульсов, получаемых от высокостабильного генератора, заполняющих временной интервал.

Систематическая погрешность – составляющая погрешности, сохраняющая постоянное значение и знак или проявляющаяся с определенной закономерностью при повторных измерениях одного и того же значения физической величины.

Случайная погрешность – составляющая погрешности, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одного и того же значения физической величины, т. е. погрешность, значение и знак которой невозможно предсказать.

Промахи – грубые искажения результата измерения, являющиеся следствием небрежности или низкой квалификации оператора, неожиданных внешних факторов.

Результаты измерений

Результаты измерения скорости вращения вала тахометрическим методом

Таблица 1

Скорость вращения n, об/мин
Абсолютная погрешность n, об/мин
Относительная погрешность

n/n, %

1453х2
-
-

Результаты измерения скорости вращения вала с помощью частотомера

Таблица 2

n
f, кГц
t, мс

1
0,1472
6,850

2
0,1406
6,8070

3
0,1448
6,8074

4
0,1479
6,8084

X
0,1462
6,818

SН
0,0019
0,0122

SР
0,0010
0,0061

1
0,1377
6,8078

2
0,1462
6,8178

3
0,1344
6,8193

4
0,1375
6,8226

5
0,1397
6,8214

6
0,1458
6,8219

7
0,1395
6,8179

8
0,1359
6,8159

9
0,1373
6,8149

10
0,1492
6,8140

11
0,1340
6,8161

X
0,1397
6,8172

SН
0,0050
0,0042

SР
0,0015
0,0012

Влияния инструментальной погрешности частотомера на точность измерения

Таблица 3

n
1
10
102
103
104

1
6,9
6,84
6,825
6,8877
6,80905

2
6,8
6,82
6,824
6,8250
6,81218

3
7,0
6,82
6,820
6,8284
6,82103

4
6,9
6,84
6,819
6,8238
6,82466

5
7,0
6,83
6,817
6,8232
6,82783

6
7,0
6,83
6,815
6,8218
6,81332

7
6,9
6,83
6,817
6,8198
6,81398

8
6,8
6,82
6,819
6,8223
6,81922

9
6,8
6,83
6,818
6,8243
6,82025

10
6,9
6,81
6,818
6,8204
6,82533

11
6,9
6,81
6,817
6,8174
6,81877

X
6,9
6,83
6,819
6,8286
6,81869

SН
0,08
0,01
0,003
0,0198
0,00598

SР
0,02
0,003
0,001
0,0060
0,00180

Расчеты искомых величин

=0,0019



Длительности импульсов, возникающих за один оборот модулятора


Таблица 4

n
Длительность первого импульса, мс
Суммарная длительность первого и второго импульсов, мс
Суммарная длительность трех импульсов, мс

1
6,600
13,60
20,30

2
6,500
13,30
20,10

3
6,900
13,70
20,60

4
6,900
13,70
20,40

X
6,725
13,58
20,35

SН
0,206
0,19
0,21

SР
0,103
0,095
0,105

Экспериментальные данные по определению скорости вращения осциллографическим методом при помощи датчика параметрического типа

Таблица 5

n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
X
SН
SР

t, мс
6,573
6,748
6,760
6,748
6,707
6,803
6,878
6,985
6,885
6,787
0,119
0,039


Вывод: в ходе лабораторной работы ознакомился с методами измерения угловой скорости вращения. Исследовал влияние инструментальной погрешности частотомера на точность измерения скорости вращения.

Защита




Поскольку погрешности измерений определяют лишь зону неопределенности результатов, их не требуется знать очень точно. В окончательной записи погрешность измерения принято выражать числом с одним или двумя значащими цифрами, Эмпирически были установлены следующие правила округления рассчитанного значения погрешности и полученного результата измерения.


1. Погрешность результата измерения указывается двумя значащими цифрами, если первая из них равна 1 или 2, и одной — если первая цифра равна 3 или более.

2. Результат измерения округляется до того же десятичного знака, которым оканчивается округленное значение абсолютной погрешности. Если десятичная дробь в числовом значении результата измерений оканчивается нулями, то нули отбрасываются до того разряда, который соответствует разряду числового значения погрешности.

3. Если цифра старшего из отбрасываемых разрядов меньше 5, то остальные цифры числа не изменяются. Лишние цифры в целых числах заменяются нулями, а в десятичных дробях отбрасываются.

4. Если цифра старшего из отбрасываемых разрядов больше или равна 5, но за ней следуют отличные от нуля цифры, то последнюю оставляемую цифру увеличивают на единицу.

5. Если отбрасываемая цифра равна 5, а следующие за ней цифры неизвестны или нули, то последнюю сохраняемую цифру числа не изменяют, если она четкая, и увеличивают на единицу, если она нечетная.

6. Округление производится лишь в окончательном ответе, а все предварительные вычисления проводят с одним-двумя лишними знаками.





Довери́тельный интерва́л — термин, используемый в математической статистике при интервальной оценке статистических параметров, более предпочтительной при небольшом объёме выборки, чем точечная. Доверительным называют интервал, который покрывает неизвестный параметр с заданной надёжностью.





Смотрите также файлы