Метрология, стандартизация и сертификация

1. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

ПРАКТИКА

2.

Практика
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Атамалян Э. Г. Приборы и методы измерения электрических
величин : учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., стер. – М. : Дрофа,
2008. – 415 с.
Миронов Э. Г. Методы и средства измерений : учеб. пособие. –
Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ−УПИ, 2009. – 463 с.
Новиков В. А. Сборник задач по расчету погрешностей
электрических измерений : учеб. пособие / В. А. Новиков, В. Ю.
Кончаловский. – М. : Изд-во МЭИ, 2006. – 35 с.
Раннев Г. Г. Методы и средства измерений : учебник для
студентов вузов / Г. Г. Раннев, А. П. Тарасенко. – 5-е изд., стер. –
М. : Академия, 2008. – 336 с.
Фридман А. Э. Основы метрологии. Современный курс. – СПб,
2008. – 284 с.
Хромоин П. К. Электротехнические измерения : учеб. пособие. –
2-е изд., испр. и доп.. – М. : Форум, 2011. – 287 с.
Шабалдин Е. Д. Метрология и электрические измерения : учеб.
пособие / Е. Д. Шабалдин, Г. К. Смолин, В. И. Уткин и др. –
Екатеринбург : ГОУ ВПО РГППУ, 2006. – 282 с.
2

3.

Практика
№1
Задача 1. Вольтметр с диапазоном измерений
от 0 до 50 В показал значение 25 В.
Определить пределы допускаемой
абсолютной погрешности этого измерения,
если класс точности вольтметра: а) 0,5; б) 0,5 .
2

4.

Практика
Решение:
а) обозначение класса точности 0,5 означает
допустимое значение основной приведенной
погрешности, т. е. gmax = γ = 0,5 %.
Нормирующее значение UN = 50 В.
Из формулы для определения приведенной
погрешности γ = (∆U/UN )100 % выразим
абсолютную погрешность
∆U = (γ∙UN)/100 %
∆U = (0,5 % ∙ 50 В)/100 % = 0,25 В;
2

5.

Практика
б) класс точности
означает, что нормируется
допустимое значение основной относительной
погрешности, т. е. δmax = 0,5 %.
Показания вольтметра примем за действительное
значение U = 25 В.
Из формулы для определения относительной
погрешности δ = (∆U/U )100 % выразим
абсолютную погрешность:
∆U = (δ∙U)/100 %
∆U = (0,5 % ∙ 25 В)/100 % = 0,13 В;
2

6.

Практика
Задача 2. Определить класс точности
амперметра для измерения тока от 1 до
5 А при условии, что относительная
погрешность не превышает 1 %.
4

7.

Практика
Решение.
В диапазоне от 1 до 5 А максимальное значение
относительной погрешности δ будет в точке 1 А.
Найдем для нее пределы допускаемой
абсолютной погрешности:
∆I = (δ∙Imin)/100 %
∆I = (1 % ∙ 1А)/100 % = 0,01 A;
Тогда допустимое значение приведенной
погрешности
γ = (∆I/IN)/100 %
γ = (0,01/5)/100 % = 0,2%
4

8.

Практика
Задача 3. Определить чувствительность и
показания миллиамперметра, если стрелка
отклонилась на α = 37 делений. Цена деления
CI = 2 мА/дел
Решение.
Чувствительность SI и цена деления CI связаны
выражением
SI = 1/CI = 1/2 = 0,5 дел./мА.
Показания миллиамперметра:
I = CI∙α = 2 ∙ 37 = 74 мА.
4

9.

Практика
Задачи для
самостоятельного решения
Задача 1. Определить допустимые
пределы абсолютной погрешности
измерений (табл. 1.).
4

10.

Практика
Прибор
Диапазон
измерений
Класс
точности
Вариант
Прибор
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
0…100 В
0…10 А
0…150 Вт
–90…90°
0…200 Ом
0…150 В
0…1 А
0…300 Вт
–90…90°
0…2 кОм
0…250 В
0…5 А
0…450 Вт
–90…90°
0…20 кОм
0,1
0,2
0,5
1,0
1,5
2,5
0,1
0,2
0,1
2,5
1,5
1,5
0,5
0,5
4
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
Вольтметр
Амперметр
Ваттметр
Фазометр
Омметр
Диапазон
измерений
Класс
точности
Вариант
Таблица 1
Варианты задачи 1 для самостоятельного решения
–100…100 В
0…2 А
0…30 Вт
–90…90°
0…200 кОм
0…20 В
0…3 А
–10…90 Вт
–90…90°
0…2 МОм
0…15 В
0…15 А
0…75 Вт
–90…90°
0…20 МОм
1,5
1,5
0,2
1,5
4
0,5
1,0
1,5
2,5
1,5
0,5
2,5
1,0
0,2
2,5
4

11.

Практика
№2
Пример 1. При измерении активного сопротивления
резистора были произведены десять равноточных
измерений:
542,3; 542,7; 542,1; 542,9; 542,5; 542,4; 542,7; 542,6; 542,3;
542,5 Ом.
Оцените абсолютную и относительную погрешности
и запишите результат измерения для доверительных
вероятностей 0,95 и 0,99 (в учебных лабораториях
результаты обрабатываются при надежности Р = 0,95).
4

12.

Практика
1. Среднее арифметическое значение
2. Вычисляем среднее квадратическое отклонение
СКО единичных результатов
Предполагая, что погрешность распределена по
нормальному закону, исключаем «промахи», то есть
измерения с грубыми погрешностями, для которых
|