Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Контрольная Структурная схема и принцип работы средства измерений прямого и уравновешивающего преобразования. Назначение и сферы применения время-импульсного цифрового вольтметра. Нахождение результата и погрешности косвенного измерения частоты по данным измерения.
Информация:
Тип работы: Контрольная.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 17.01.2010.
Год: 2010.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
24 Содержание
Введение
1. Структурные схемы приборов прямого и уравновешенного преобразования
1.1 Средства измерений прямого преобразования
1.2 Средства измерений уравновешивающего преобразования
2. Время-импульсный цифровой вольтметр
3. Задача 1.14 (Задача по определению результата измерения и погрешности косвенного измерения по результатам прямых измерений с независимыми случайными погрешностями, распределенными по нормальному закону)
4. Задача 4.07 (Задача на определение емкости мостовым методом)
5. Задача 6.07 (Задача на измерение напряжения и тока при минимальных погрешностях)
Выводы
Литература Введение
Проблема качества изделий электронной техники охватывает широкий круг вопросов, при решении которых существенное значение имеют взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения.
Взаимозаменяемость связывает в единое целое конструирование, технологию производства и контроль изделий.
Стандартизация и унификация деталей и элементов конструктивной и схемотехнической базы электронной аппаратуры способствуют ускорению и удешевлению конструирования и производства изделий.
Разработка, изготовление и эксплуатация электронной аппаратуры сопряжено с выполнением большого числа измерений. При этом получаемая измерительная информация может быть использована как в целях собственно измерения (нахождения значений физических величин), так и для выработки соответствующих суждений в процедурах контроля и диагностики и управляющих воздействий в системах управления. Так как измерительная техника является основным средством получения объективной информации о свойствах используемых объектов, то повышение качества продукции находится в прямой зависимости от степени метрологического обеспечения производства и состояния измерительной техники. Совершенствование электронной аппаратуры требует опережающего развития метрологии., поскольку для разработки аппаратуры с улучшенными техническими характеристиками необходимы более точные методы и средства технического контроля.
Цель курса «Основы метрологии, взаимозаменяемости и стандартизации» - дать представление о месте и роли метрологии, взаимозаменяемости и стандартизации в решении задач повышения технического уровня и качества изделий электронной техники; дать основы знаний по теории измерений и теории погрешностей измерений; дать общие сведения о взаимозаменяемости и ее размерной составляющей, о размерах и допусках на размер, о различных характерах соединений деталей и способах их обеспечения; дать основные понятия в области стандартизации, ее нормативных документах, о стандартизации в различных сферах деятельности человека.
Цель контрольной работы - изучить основные понятия и опреределения в области метрологии, основные вопросы теории измерений, теорию погрешностей измерений. 1. Структурные схемы приборов прямого и уравновешенного преобразования
1.1 Средства измерений прямого преобразования
Структурная схема средства измерений прямого преобразования показана на рис. 1.1, где П1, П 2,…. Пn - звенья; х1, x2,…, хп - информативные параметры сигналов. В дальнейшем при математическом анализе информативные параметры будут именоваться сигналами или величинами.
Рис. 1.1. Структурная схема средства измерений прямого преобразования
Как видно из рис. 1.1, входной сигнал х последовательно претерпевает несколько преобразований и в конечном итоге на выходе получается сигнал хп.
Для измерительного прибора сигнал хп получается в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, например в виде отклонения указателя отсчетного устройства. Для измерительного преобразователя сигнал х» получается в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения.
Примером электроизмерительног прибора, имеющего структурную схему прямого преобразования, может быть амперметр для измерения больших постоянных токов. В этом приборе измеряемый ток вначале с помощью шунта преобразуется в падение напряжения на шунте, затем в малый ток, который измеряется измерительным механизмом, т. е. преобразуется в отклонение указателя.
Чувствительность (коэффициент преобразования) средства измерений, имеющего структурную схему прямого преобразования, S= =….=k1, k2….kn (1.1)
где k1 =; k2 =;…….; kn = - коэффициенты преобразования отдельных звеньев. При нелинейной функции преобразования чувствительность и коэффициенты преобразования зависят от входного сигнала.
Мультипликативная погрешность возникает при изменении коэффициентов преобразования. С течением времени и под действием внешних факторов коэффициенты k1, k2…..kn могут изменяться соответственно на ?k1, ?k2,…., ?kn. При достаточно малых изменениях этих коэффициентов можно пренебречь членами второго и большего порядка малости, и тогда относительное изменение чувствительности ?S/S = ?kl/kl+?k2/k2+ … +?kn/kn. (1.2)
Изменение чувствительности приводит к изменению выходного сигнала на ?хп=(S+?S) x-Sx=?Sx. Этому изменению выходного сигнала соответствует абсолютная погрешность измерения входной величины ?хп= ?хп /S= x?S/S. (1.3)
Как видно из выражения (1.3), погрешность, вызванная изменением чувствительности, является мультипликативной. Относительная мультипликативная погрешность измерения ?м = = ?S/S.
Аддитивная погрешность вызывается дрейфом «нуля» звеньев, наложением помех на полезный сигнал и т. д., приводящих к смещению графика характеристики преобразования i_го звена на ?xoi, как показано на рис. 1.2. Аддитивную погрешность можно найти, введя на структурной схеме после соответствующих звеньев дополнительные внешние сигналы ?хо1, ?хо2,…., ?х0п, равные смещениям характеристик преобразования звеньев.
Рис. 1.2. Характеристика преобразования звена
Для оценки влияния этих дополнительных сигналов пересчитаем (приведем) их к входу структурной схемы. Результирующее действие всех дополнительных сигналов равно действию следующего дополнительного сигнала на входе: ?x0 = ?x01/k1+ ?x02/(k1k2)+… + ?x0n/(k1k2…kn). (1.4)
Результирующая аддитивная погрешность равна ?хо. Таким образом, как следует из (1.2) и (1.3), в средствах измерений, имеющих структурную схему прямого преобразования, происходит суммирование погрешностей, вносимых отдельными звеньями, и это затрудняет изготовление средств измерений прямого преобразования с высокой точностью. 1.2 Средства измерений уравновешивающего преобразования
Структурная схема средства измерений уравновешивающего преобразования показана на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Структурная схема средства измерений уравновешивающего преобразования
Для цепи обратного преобразования (обратной связи) xm`= xn?1?2 …. ?m =xn? (1.5)
где ?- коэффициент преобразования цепи обратного преобразования; ?1,?2.,?m - коэффициенты преобразования звеньев обратной связи.
На входе цепи прямого преобразования в узле СУ происходит сравнение (компенсация) входного сигнала х и выходного сигнала цепи обратного преобразования х'm и при этом на выходе СУ получается разностный сигнал ?х = х -х'm.
При подаче на вход сигнала х выходной сигнал хn, а следовательно, и х'm, будут возрастать до тех пор, пока х и х'т не станут равны. При этом по значению хn можно судить об измеряемой величине х.
Средства измерений, имеющие такую структурную схему, могут работать как с полной, так и с неполной компенсацией.
При полной компенсации в установившемся режиме ?х = х -хт = 0. (1.6)
Это возможно в тех устройствах, у которых в цепи прямого преобразования предусмотрено интегрирующее звено с характеристикой преобразования хi= (xi-1) dt. Примером такого звена является электродвигатель, для которого угол поворота вала определяется приложенным напряжением и временем. В этом случае, учитывая (1.5) и (1.6), получим хn = х/(?1?2…?m)=х/ ?. (1.7)
Таким образом, в момент компенсации сигнал на выходе средства измерений пропорционален входному сигналу и не зависит от коэффициента преобразования цепи прямого преобразования.
Чувствительность (коэффициент преобразования)
S= = = (1.8)
Мультипликативная относительная погрешность, обусловленная нестабильностью коэффициентов преобразования звеньев, при достаточно малых изменениях этих коэффициентов
Как видно из этого выражения, относительная мультипликативная погрешность обусловлена только относительным изменением коэффициента преобразования цепи обратного преобразования.
Аддитивная погрешность в средствах измерений с полной компенсацией практически обусловливается порогом чувствительности звеньев, расположенных до интегрирующего звена, и порогом чувствительности самого интегрирующего звена.
Под порогом чувствительности звена понимается то наименьшее изменение входного сигнала, которое способно вызвать появление сигнала на выходе звена. Порог чувствительности имеют, например, электродвигатели, часто применяемые в рассматриваемых устройствах. Для реальных звеньев график характеристики преобразования может иметь вид, показанный на рис. 1.4, где ± ?хi-1- порог чувствительности.
Рис. 1.4. Характеристика преобразования звена с порогом чувствительности
При наличии порога чувствительности средства измерений состояние компенсации наступает при х -х'т = ?х. Таким образом, изменение входного сигнала в пределах ±?x не вызывает изменения выходного сигнала, т. е. появляется абсолютная аддитивная погрешность, значение которой может быть в пределах ± ?х.
При неполной компенсации в средствах измерений интегрирующего звена нет и обычно выполняется условие (1.5), а также xn = k?x, (1.9)
где k = k1 k2…kn - коэффициент преобразования цепи прямого преобразования. В этом случае установившийся режим наступает при некоторой разности ?х = х -х'т. (1.10)
Зависимость между выходным и входным сигналами, находимая путем решения уравнений (1.5), (1.9) и (1.10), xn = kx/(l+k?). (1.11)
Как видно из выражения (1.11), при установившемся режиме выходной сигнал пропорционален входному и зависит от коэффициентов преобразования цепи как обратного, так и прямого преобразования.
Если выполняется условие k?» l, то уравнение (1.11) переходит в (1.7) и при этом нестабильность коэффициента преобразования цепи прямого преобразования не влияет на работу устройства. Практически, чем выше k?, тем меньше влияние k. Предел увеличения k? обусловлен динамической устойчивостью средства измерений.
Чувствительность (коэффициент преобразования) средства измерений с неполной компенсацией
S= = (1.12)
Мультипликативная погрешность, обусловленная изменением коэффициентов преобразования звеньев при дост и т.д.................
