Материал: Лаб_4_5
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНИКА И МЕТРОЛОГИЯ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ЧАСТЬ 4 Лабораторные работ № 4, 5
Под редакцией проф. Г.Н.Солопченко
Санкт - Петербург Издательство Политехнического университета
2014
УДК 621.317.08.(075.8) C 606
Измерительная информационная техника и метрология. Лаб. практикум. В 6 частях. Ч. 4. Лабораторные работы № 4,5. Под ред. проф. Г.Н.Солопченко: СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. – 52 С.
Соответствует требованиям образовательных стандартов по направлениям140200, 140600, 150100, 200100, 220200, 230201, а также требованиям Закона РФ “Об обеспечении единства измерений”. Состоит из пяти частей, каждая из которых издана отдельной брошюрой.
Настоящая четвертая часть практикума содержит методические указания по выполнению лабораторных работ № 4 “Исследование макета измерительного преобразователя приращения сопротивления в код“ и № 5 “Измерение параметров электрических цепей на переменном токе”.
При выполнении работ следует использовать часть 1, в которой приведена общая информация о характеристиках применяемых приборов, а также сведения из нормативной метрологии, из теории вероятностей и математической статистики.
Предназначен для студентов факультета технической кибернетики, электромеханического факультета, а также для студентов других факультетов и кафедр, учебными планами которых предусмотрено обучение по дисциплинам “Информационноизмерительная техника и основы метрологии”, “Метрология, стандартизация и сертификация”, и по другим родственным им дисциплинам.
Табл. 4. Ил. 11.
Печатается по решению редакционно - издательского совета Санкт - Петербургского государственного политехнического университета.
Санкт - Петербургский государственный политехнический университет, 2014
2
Р А Б О Т А № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ МАКЕТА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ОСНАЩЕННОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ ДАТЧИКОМ.
1.Цели работы
1.1.Исследование свойств измерительного канала измерительной информационной системы (ИИС), работающего с потенциометрическим дат-
чиком линейных и угловых перемещений.
1.2.Овладение основными приемами регулировки и настройки измерительных каналов ИИС по характеристикам точности в режиме диалога с компьютером,
1.3.Овладение экспериментальными методами выполнения поверки измерительных каналов ИИС,
1.4.Ознакомление с методами математической обработки результатов экспериментов при метрологических испытаниях измерительного канала ИИС в режиме диалога с компьютером.
2.Объект исследования
Внастоящей работе исследуется макет измерительного канала измерительной системы, первым элементом которого является потенциометри-
ческий датчик, который преобразует измеряемую величину в изменение сопротивления. Измерительный канал с таким датчиком выполняет преоб-
разование изменения или приращения сопротивления в напряжение. Потенциометрические датчики обычно применяются, как датчики угла пово-
рота рулей корабля или самолета, как датчики линейного перемещения. Встречаются практические случаи, когда подобные датчики подключаются к одному плечу неравновесного моста, который является первым компонентом лабораторного макета такого измерительного канала. Вторым ком-
понентом измерительного канала является аналого – цифровой преобразо-
3
ватель (АЦП) “напряжение - код”, работающий под управлением персо-
нального компьютера. В настоящей работе этот преобразователь используется для автоматического ввода в компьютер значений выходного напря-
жения неравновесного моста (аналоговой части канала).
3.Программа работы
3.1.Ввод данных и настройка макета измерительного канала.
3.2.Определение характеристики преобразования “приращение со-
противления в напряжение” макета измерительного методом "по мере" в
нормальных условиях.
3.3.Определение характеристик погрешности преобразователя при нелинейной аппроксимации характеристики преобразования, полученной при поверке (калибровке) преобразователя методом "по мере".
3.4.Определение характеристики преобразования аналогового преобразователя “приращение сопротивления - напряжение” методом "по образцовому прибору" в нормальных условиях.
3.5.Определение характеристик погрешности преобразователя при нелинейной аппроксимации характеристики преобразования, полученной при поверке (калибровке) преобразователя методом "по образцовому прибору".
Примечание. Метод определения характеристики погрешности преобразователя: "по мере" или "по образцовому прибору" назначается пре-
подавателем.
4.Используемые приборы и оборудование
4.1.Перечень приборов и оборудования
Мост Р 329 в режиме неравновесного моста.
Магазин сопротивлений МСР 60М.
Цифровой вольтметр GDM-8135 в режиме измерения постоянного напряжения.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), сопряженный с ПЭВМ.
Источник постоянного напряжения HY-15002D.
ПЭВМ.
Программное обеспечение.
4
4.2.Мост постоянного тока типа Р 329
Внастоящей работе мост Р 329 применяется, как одинарный в неравновесном режиме. Как правило, сопротивление потенциометрических датчиков под действием измеряемых величин меняется в пределах единиц килоом, что входит в диапазон измерения одинарного моста Р 329.
Схемы соединений приведены на внутренней стороне крышки моста. В режиме одинарного моста соединения выполняются в соответствии со схемой рис. 4.1. В качестве источника питания моста напряжением не
выше 6.0 В применяется источник HY1503D, который присоединяется к зажимам моста, обозначенным буквой Б (батарея). Сопротивление, имитирующее выходное сопротивление потенциометрического датчика и воспроизводимое с помощью магазина МСР 60М, подключается к зажимам моста X0. Для индикации равновесия моста применяется цифровой вольтметр GDM-8135, включенный на минимальный диапазон измерения постоянного напряжения 200 мВ. В связи с предусмотренной защитой цифрового вольтметра от перегрузки по входу кнопка "точно" моста заглубляется и фиксируется в этом положении, кнопки "грубо", "успокоение 10 кОм", "успокоение 52 Ом" не используются.
Рис. 4.1. Мост Р 329 в режиме одинарного моста
5