Виміряти будь-яку величину. Просте та складне

Дуже часто в нашому житті ми зустрічаємося з різними вимірами. "Вимір" - це поняття, що використовується в різних видах діяльності людини. Далі у статті назване поняття буде розглянуто з кількох сторін, хоча багато хто вважає, що воно відноситься безпосередньо до математичної дії. Однак, це не зовсім так. Вимірювальні дані використовуються людьми щодня та у різних сферах життя, допомагаючи вибудовувати безліч процесів.

Поняття виміру

Що ж означає це слово і в чому полягає його суть? Вимір - це встановлення реального значення будь-якої величини із застосуванням спеціальних засобів, пристроїв та знань. Наприклад, потрібно з'ясувати, який розмір блузки потрібний дівчині. Для цього необхідно виміряти певні параметри її тіла і вивести розмір потрібного одягу.

У разі існує кілька розмірних таблиць: європейська, американська, російська і буквена. Ця інформація легко доступна, і ми не будемо наводити згадані таблиці у нашій статті.

Скажімо лише, що ключовим моментом у разі є той факт, що ми отримуємо певний, конкретний розмір, який був здобутий шляхом виміру. Таким чином, будь-якій дівчині можна придбати речі навіть не приміряючи їх, а просто подивившись розмірний ряд або бирку на одязі. Цілком зручно, враховуючи сучасну роботу дешевих інтернет-магазинів.

Про засоби вимірювання

Вимір - це поняття, яке може бути використане будь-де, і стикаються з ним люди практично щодня. Для того, щоб виміряти щось або знайти якусь величину, використовується маса різних методів. Але існує також і безліч спеціально створених для цього коштів.

Засоби вимірювання мають певну класифікацію. До неї входять різні заходи величин, вимірювальні установки, прилади, перетворювачі, системи. Всі вони існують для того, щоб виявити певну величину та максимально точно виміряти її. Деякі з названих приладів здійснюють безпосередній контакт з об'єктом вимірювання.

Взагалі засоби вимірювання можна використовувати і застосовувати тільки тоді, коли вони призначені для названих цілей і здатні зберігати одиницю вимірювання на стабільному рівні протягом певного часу. Інакше результат буде неточним.

Різноманітність швидкості

Також щодня люди стикаються з поняттям "швидкість". Мова може йти про швидкість транспорту, руху людини, води, вітру і ще безліч інших прикладів. Однак для кожного з об'єктів відбувається по-різному, з використанням абсолютно різних методів та приладів:

• такий пристрій, як атмометр, призначений для вимірювання швидкості випаровування рідин;
• нефоскоп вимірює напрямок руху та швидкості хмар;
• радар визначає швидкість руху транспортного засобу;
• секундомір вимірює час різних процесів;
• анемометр – швидкість вітру;
• вертушка дозволяє уточнити швидкість течії річок;
• гемокоагулограф виявляє швидкість згортання крові людини;
• тахометр вимірює швидкість та частоту обертання.

І таких прикладів ще безліч. Практично все в цьому світі піддається виміру, тому значення слова "вимір" настільки багатогранне, що іноді важко собі уявити.

Вимірювання у фізиці

Дуже багато термінів і понять тісно пов'язані між собою. Здавалося б, людина щодня займається роботою на своєму робочому місці. І вимірюється вона зазвичай у заробітній платі, а також часом, витраченим на неї чи іншими критеріями. Але є й інший вимір роботи, у разі - механічної. Звичайно, існує ще кілька наукових понять. До них можна віднести роботу в електричному ланцюзі, термодинаміці, кінетичній енергії. Як правило, подібна робота вимірюється у Джоулях, а також в ергах.

Звісно, ​​це єдині позначення роботи, є й інші одиниці виміру, застосовувані позначення фізичних величин. Але вони приймають те чи інше позначення, залежно від цього, який саме процес вимірюють. Такі величини найчастіше відносяться до наукових знань – до фізики. Вони докладно вивчаються школярами та студентами. За бажання можна зайнятися вивченням даних понять та величин поглиблено: самостійно, за допомогою додаткових джерел інформації та ресурсів або найнявши кваліфікованого педагога.

Інформаційний вимір

Існує і таке поняття, як "вимірювання інформації". Здавалося б, як можна виміряти інформацію? Чи можливе таке взагалі? Виявляється, цілком можливо. Це залежить тільки від того, що розуміти під інформацією. Оскільки визначень кілька, то й існують різні. Вимірювання інформації відбувається у техніці, у побуті й теорії інформації.

Одиниця її виміру може виражатися в бітах (найменша) і байтах (більша). Відрізняються також похідні від названої одиниці: кілобайти, мегабайти, гігабайти.

Крім того, інформацію можна виміряти так само як, наприклад, енергію або речовину. Оцінка інформації існує у двох типах: її вимірність (об'єктивна оцінка) та зміст (суб'єктивна оцінка). Об'єктивна оцінка інформації є відмова від людських органів чуття, вона обчислюється за допомогою різноманітних датчиків, пристроїв, приладів, які можуть дати набагато більше даних, ніж людське сприйняття.

Метод виміру

Як відомо зі сказаного вище, вимір - це спосіб дослідження світу загалом. Звичайно, таке вивчення відбувається не лише за допомогою методу вимірювання, а й за допомогою проведення спостережень, експериментів, описів. Широкий спектр наук, у яких застосовується вимір, дає можливість мати як конкретну інформацію, а й точну. Найчастіше дані, отримані під час вимірювання, виражаються у цифрах чи математичних формулах.

Таким чином, легко можна описати розміри фігур, швидкості будь-якого процесу, величину та потужність якогось пристрою. Побачивши ту чи іншу цифру, людина може зрозуміти подальші характеристики потрібного процесу чи предмета і використовувати їх. Всі ці знання щодня допомагають нам у звичайному житті, на роботі, на вулиці чи вдома. Адже навіть простий процес приготування вечері задіє метод виміру.

Старовинні величини

Неважко зрозуміти, що у кожній науці існують свої величини виміру. Будь-яка людина знає, яким чином виражаються і позначаються секунди, хвилини, години, швидкість руху автомобіля, потужність електричної лампочки і багато інших параметрів того чи іншого об'єкта. Існують також складні формули, і не менш складні у своєму позначенні величини.

Як правило, такі формули та величини виміру потрібні вже вужчому колу людей, задіяних у певній сфері. І від володіння такою інформацією може залежати дуже багато.

Існує ще багато старовинних величин, які застосовувалися в минулому. Чи використовують їх зараз? Звичайно. Просто їх переводять на сучасне позначення. Знайти інформацію про такий процес досить легко. Тому будь-якій людині при необхідності не важко перевести, наприклад, аршини в сантиметри.

Про похибку у вимірі

До складних процесів можна також віднести класи вимірів. Точніше, класи точності засобів, що застосовуються для виміру. Це підсумкові характеристики певних приладів, які б ступінь їх точності. Вона визначається межами похибки, що допускаються, або іншими значеннями, здатними впливати на рівень точності.

Досить складне і незрозуміле визначення для людини, яка в цьому не розуміється. Проте досвідченому фахівцю не ускладнять подібні поняття. Наприклад, необхідно виміряти будь-яку величину. Для цього застосовується певний засіб виміру. Покази цього кошти і вважатимуться результатом. Але отримання цього результату може проводити ряд чинників, зокрема і певна похибка. Кожен обраний має свою похибку. Межа допустимої похибки прораховується за спеціальною формулою.

Сфери застосування знань

Можна багато розповісти про всі тонкощі процесу вимірювання. І кожен зможе отримати для себе нову та корисну інформацію з цього питання. Вимір - це досить цікавий метод отримання будь-яких відомостей, що вимагає серйозного, відповідального та якісного підходу.

Звичайно, коли домогосподарка займається приготування пирога за спеціальним рецептом, вимірюючи у мірних склянках необхідну кількість продуктів, які необхідні, вона робить це легко. Але якщо вдаватися в подробиці детальніше, на більш масштабному рівні, то неважко зрозуміти, що від вимірювальних даних залежить дуже багато в нашому житті. Виходячи вранці на роботу, люди хочуть знати, якою буде погода, як одягнутися, чи брати з собою парасольку. І для цього людина дізнається про прогноз погоди. Адже дані про погоду були отримані також за допомогою вимірювання багатьох показників - вологості, температури повітря, атмосферного тиску і т.д.

Просте та складне

Вимір - це процес, у якого існує маса різновидів. Про це було сказано вище. Отримувати дані можна різними шляхами, використовуючи різні предмети, установки, інструменти, методи. Однак, прилади можуть розділятися за своїм призначенням. Одні з них допомагають контролювати, інші – з'ясовувати у них похибки та відхилення. Деякі спрямовані на певні конкретні величини, які використовує людина. Отримані дані і величини перетворюють потім у необхідні параметри, застосовуючи конкретний спосіб.

Мабуть, найпростішим вимірювальним приладом можна назвати лінійку. З її допомогою можна отримати дані про довжину, висоту, ширину предмета. Звичайно, що це не єдиний приклад. Було вже сказано і про мірні склянки. Також можна згадати підлогові та кухонні ваги. Принаймні такі приклади є у величезній різноманітності, і наявність подібних приладів часто дуже полегшує життя людини.

Вимірювання як ціла система

Справді, значення слова «вимір» дуже велике. Сфери застосування цього процесу досить великі. Методів теж безліч. Вірним є те твердження, що у різних країнах є своя система виміру і величин. Може відрізнятися і найменування, і інформація, і формули розрахунку будь-яких одиниць. Наука ж, яка тісно займається вченням про заходи та точний вимір, називається метрологією.

Існують також певні офіційні документи та ГОСТи, які контролюють величини та вимірювальні одиниці. Багато вчених присвячували і присвячують свою діяльність вивченню процесу вимірювання, пишуть спеціальні книги, розробляють формули, роблять свій внесок у отримання нових знань з цієї теми. І кожна людина на Землі користується цими даними у повсякденному житті. Тому знання про вимір завжди залишаються актуальними.

МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ ФГОУ ВПО «Вологодська державна

молочно-господарська академія ім. Н.В. Верещагіна»

ЗАГАЛЬНА ФІЗИКА

Лабораторний практикум з курсу «Фізика» для студентів

сільськогосподарських факультетів

ББК 22.3 р30

О-28 Друкується за рішенням РІС ВДМХА

від ________20___ р.

Укладачі :

Є.В.Славоросова, ст. викладач кафедри вищої математики та фізики,

І.М.Созоновська,ст. викладач кафедри вищої математики та фізики.

Рецензенти:

Н.В.Кисельова, доцент кафедри вищої математики та фізики ВДМХА, кандидат технічних наук,

А.Є.Грищенкова, старший викладач кафедри загальної та прикладної хімії ВДМХА.

Відповідальний за випуск -

Є.В.Славоросова, ст. викладач кафедри вищої математики та фізики.

Славоросова Є.В., Созонівська І.М. Загальна фізика: лабораторний практикум.- Молочне: вид-во ВДМХА, 2011. - 90 с.

Лабораторний практикум «Загальна фізика» підготовлений співробітниками кафедри та призначений для студентів, які навчаються за напрямами 111100 «Зоотехнія», 110400 «Агрономія» та 250100 «Лісова справа» денної та заочної форм навчання.

ББК 22.3 р30

ВИМІР ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН

І КЛАСИФІКАЦІЯ ПОХІДНОСТЕЙ

Однією з основних завдань лабораторного практикуму, крім сприяння кращому засвоєнню ідей та законів фізики, є виховання у студентів навичок самостійної практичної роботи та, насамперед, грамотного виконання вимірювань фізичних величин.

Виміряти якусь величину - означає дізнатися, скільки разів полягає в ній однорідна величина, прийнята за одиницю виміру.

Безпосередньо вимірювати цю величину ( прямий вимір) доводиться дуже рідко. Найчастіше виробляються не прямі виміри цієї величини, а непрямі- через величини, пов'язані з фізичною величиною, що вимірюється, певною функціональною залежністю.

Виміряти фізичну величину точно неможливо, т.к. всякий вимір супроводжується тією чи іншою помилкою чи похибкою. Помилки вимірів можна розділити на дві основні групи: систематичні та випадкові.

Систематичні помилкивикликаються факторами, що діють однаковим чином при багаторазовому повторенні тих самих вимірювань. Виникають вони найчастіше від недосконалості приладів для виміру, від недостатньо розробленої теорії досвіду, і навіть від використання розрахунків неточних даних.

Систематичні помилки завжди однобічно впливають на результат вимірювань, тільки збільшуючи або зменшуючи їх. Виявити і усунути ці помилки часто нелегко, тому що потрібно ретельний аналіз методу, яким були проведені вимірювання, а також перевірка всіх вимірювальних приладів.

Випадкові помилкивиникають внаслідок найрізноманітніших як суб'єктивних, і об'єктивних причин: зміни напруги у мережі (при електричних вимірах), зміни температури у процесі вимірювань, незручного розташування приладів на столі, недостатньої чутливості експериментатора до тих чи іншим фізіологічним відчуттям, збуджений стан працюючого та інших. Всі ці причини призводять до того, що кілька вимірів однієї й тієї величини дають різні результати.

Таким чином, до випадкових помилок слід віднести всі помилки, численні причини яких для нас невідомі або неясні. Ці помилки ще й непостійні, тому, внаслідок випадкових обставин, можуть як збільшувати, і зменшувати значення вимірюваної величини. Помилки цього підпорядковуються законам теорії ймовірностей, встановленим для випадкових явищ.

Виключити випадкові помилки, що виникають при вимірах, не можна, але оцінити помилки, з якими отримано той чи інший результат, можна.

Іноді говорять ще про промахах чи прорахунках- це помилки, що виникають в результаті недбалості відліків по приладах, нерозбірливості запису їх показань. Такі помилки не підкоряються жодному закону. Єдиний засіб усунути їх – уважно зробити повторні (контрольні) виміри. Ці помилки до уваги не приймають.

ВИЗНАЧЕННЯ ПОХІДНОСТЕЙ ПРИ ПРЯМИХ

ВИМІРАХ

1. Треба виміряти певну величину. Нехай N 1 , N 2 , N 3 ... N n- Результати окремих вимірювань даної величини, n- Число окремих вимірювань. Найбільш близьким до справжнього значення вимірюваної величини є середнє арифметичне ряду окремих вимірів, тобто.

Результати окремих вимірів відрізняються від середнього арифметичного значення. Ці відхилення від середнього значення звуться абсолютних помилок. Абсолютною помилкою даного виміру називається різниця між середнім арифметичним значенням та даним виміром. Абсолютні помилки прийнято позначати грецькою літерою дельта () і ставити перед величиною, на яку ця помилка знаходиться. Таким чином,

N 1 = N ср -N 1

N 2 = N ср -N 2

…………….. (2)

N n = N ср -N n

Абсолютні помилки окремих вимірів певної величини певною мірою характеризують точність кожного з вимірів. Вони можуть мати різні значення. Точність результату низки вимірів однієї будь-якої величини, тобто. точність середнього арифметичного значення, природно характеризувати якимось одним числом. Як таку характеристику беруть середню абсолютну помилку. Її знаходять шляхом додавання абсолютних помилок окремих вимірювань без урахування їх знаків та поділу на число вимірювань:

Середній абсолютній помилці приписуються обидва знаки. Результат вимірів з урахуванням помилки прийнято записувати у вигляді:

із зазначенням за дужками розмірності вимірюваної величини. Цей запис означає, що справжнє значення вимірюваної величини лежить в інтервалі від N cp - N срдо N ср + N ср,тобто.

Очевидно, чим менша середня абсолютна помилка N cpтим менше той інтервал, в якому укладено справжнє значення вимірюваної величини Nі тим точніше виміряна ця величина.

2. Якщо точність приладу така, що з будь-якому числі вимірів виходить одне й те число, що лежить десь між поділами шкали, то наведений метод визначення похибки не застосовний. У цьому випадку вимір проводиться один раз і результат виміру записується так:

де N"- Шуканий результат вимірювання;

N" cp- середній результат, що дорівнює середньому арифметичному з двох значень, що відповідають сусіднім поділам шкали, між якими укладено значення величини, що залишається невідомим;

N np- гранична похибка, що дорівнює половині ціни поділу приладу.

3. Часто на роботах даються значення величин, виміряних заздалегідь. У разі абсолютну похибку приймають рівної її граничної величині, тобто. рівній половині одиниці найменшого розряду, представленого в числі. Наприклад, якщо дана маса тіла m= 532,4 р. У цьому числі найменший представлений розряд – десяті, тоді абсолютна помилка Δ m=0,1/2 = 0,05 г, отже:

m= (532,4±0,05) г

Щоб отримати більш точне уявлення про виміри деякої величини і мати можливість порівняти точність різних вимірів (у тому числі і різної розмірності) прийнято знаходити відносну помилку результату. Відносною помилкою називається відношення абсолютної помилки до самої величини.

Зазвичай знаходять лише середню відносну помилку результату вимірів "Е"яка обчислюється як відношення середньої абсолютної помилки вимірюваної величини до її середнього арифметичного значення і виражається вона зазвичай у відсотках

Визначення похибок для прямих вимірів зручно проводити за таблицею.

ВИЗНАЧЕННЯ ПОМИЛОК

ДЛЯ РЕЗУЛЬТАТІВ НЕДІЛЬНИХ ВИМІР

У більшості випадків фізична величина, що шукається, є функцією однієї або декількох вимірюваних величин. Для визначення такої величини необхідно провести ряд безпосередніх вимірювань допоміжних величин, а потім, користуючись відомими співвідношеннями між цими величинами (формулами фізичних законів) і табличними значеннями постійних, що входять в ці співвідношення, обчислити шукану величину. Далі, знаючи помилки, допущені при вимірах допоміжних величин, і точність, з якої взяті табличні значення, необхідно знайти можливу помилку результату вимірів.

У тих випадках, коли шукану величину знаходять шляхом елементарних математичних операцій, для визначення помилки результату помилок вихідних даних можна скористатися формулами, даними в таблиці.

Ці формули виведені за умови, що помилки всіх вихідних даних малі в порівнянні з самими величинами і що творами, квадратами і вищими ступенями помилок можна знехтувати як величини другого порядку дрібниці. Фактично цими формулами можна скористатися, якщо помилки вихідних даних близько 10% і менше. З іншого боку, під час виведення формул передбачалося найнесприятливіше поєднання знаків помилок вихідних даних, тобто. формули визначають величину максимально можливої ​​чи граничної помилки результату.

У разі коли розрахункова формула містить таке поєднання дій, якого немає в таблиці, помилки слід знаходити шляхом послідовного застосування цих правил до кожної математичної операції.

Наприклад, коефіцієнт поверхневого натягу розраховується за формулою . Отримаємо формулу для розрахунку абсолютної помилки виміру даної величини. Для цього виведемо формулу відносної помилки, користуючись таблицею:

І використовуючи формулу відносної похибки, отримаємо звідси абсолютну помилку.

ГРАФІЧНА ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ

Під час обробки результатів вимірювань часто користуються графічним методом. Такий метод буває, необхідний тоді, коли потрібно простежити залежність будь-якої фізичної величини від іншої, наприклад y=f(x). Для цього виробляють низку спостережень шуканої величини удля різних значень змінної величини х. Для наочності цю залежність зображують графічно.

Найчастіше користуються прямокутної системою координат. Значення незалежного аргументу хвідкладають по осі абсцис у довільно обраному масштабі, а по осі ординат також у довільному масштабі відкладають значення у. Отримані на площині точки (рис.1) поєднують між собою кривою, яка є графічним зображенням функції y=f(х).

Ця крива викреслюється плавною, без різких викривлень. Вона повинна охоплювати якнайбільше точок або проходити між ними так, щоб по обидві сторони від неї точки розподілилися рівномірно. Крива остаточно викреслюється за допомогою лекал частинами, що перекривають один одного.

Користуючись кривою, що зображує залежність y=f(x), Можна проводити графічним шляхом інтерполяцію, тобто. знаходити значення унавіть для таких значень х, які безпосередньо не спостерігалися, але які лежать в інтервалі від х 1до х n. З будь-якої точки цього інтервалу можна провести ординату до перетину з кривою, довжина цих ординат і представлятиме значення величини удля відповідних значень х. Іноді виявляється можливим перебування у=f(х)при значеннях х, що лежать поза вимірюваним інтервалом (x 1 x n),шляхом екстраполяції кривої y=f(x).

Крім системи координат з рівномірним масштабом, застосовують напівлогарифмічні та логарифмічні шкали. Напівлогарифмічна система координат (рис.2) дуже зручна для побудови кривих виду у=ае k х. Якщо значення хвідкладати на осі абсцис (рівномірна шкала), а значення у- Щодо нерівномірної осі ординат (логарифмічна шкала), то графік залежності - пряма лінія.

Призначення, структура та принцип дії мілівольтметра

3.3 Температурна компенсація

Висновок

Література

Додаток 1

Додаток 2

Вступ

Особливе місце у вимірювальній техніці займають електричні виміри. Сучасна енергетика та електроніка спираються на вимірювання електричних величин. В даний час розроблені та випускаються прилади, за допомогою яких можуть бути здійснені вимірювання більше 50 електричних величин. Перелік електричних величин включає струм, напругу, частоту, відношення струмів і напруг, опір, ємність, індуктивність, потужність і т.д. Різноманітність вимірюваних величин визначило і різноманітність технічних засобів, що реалізують виміри.

Мета роботи полягає в аналізі технічного обслуговування та ремонту електровимірювальних приладів, у тому числі і мілівольтметра.

Завдання дипломної роботи:

Здійснити аналіз літератури з досліджуваної проблеми;

Розглянути основні поняття та загальні відомості з теорії вимірювань;

Виділити класифікацію електровимірювальних приладів;

Проаналізувати поняття про похибки вимірювань, класи точності та класифікацію засобів вимірювань;

Розглянути призначення, структуру, технічні дані, характеристики та принцип дії мілівольтметра, його експлуатаційну перевірку компенсаційним методом;

Проаналізувати технічне обслуговування та ремонт електровимірювальних приладів, у тому числі мілівольтметра, а саме: розбирання та складання вимірювального механізму; регулювання, градуювання та перевірку; температурну компенсацію;

Розглянути організацію ремонтної служби КВП, структуру ділянки ремонту коштів КВП, організацію робочого місця слюсаря КВП;

Зробити відповідні висновки.

Розділ 1. Електровимірювальні прилади

1.1 Основні поняття та загальні відомості з теорії вимірювань

Показання (сигнали) електровимірювальних приладів використовують для оцінки роботи різних електротехнічних пристроїв та стану електроустаткування, зокрема стану ізоляції. Електровимірювальні прилади відрізняються високою чутливістю, точністю вимірювань, надійністю та простотою виконання.

Поряд із вимірюванням електричних величин - струму, напруги, потужності електричної енергії, магнітного потоку, ємності, частоти і т. д. - з їх допомогою можна вимірювати і неелектричні величини.

Показання електровимірювальних приладів можна передавати на далекі відстані (телевимірювання), вони можуть використовуватися для безпосереднього на виробничі процеси (автоматичне регулювання); з їх допомогою реєструють хід контрольованих процесів, наприклад, шляхом запису на стрічці і т.д.

Застосування напівпровідникової техніки суттєво розширило сферу застосування електровимірювальних приладів.

Виміряти якусь фізичну величину - це означає знайти її значення дослідним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Для різних вимірюваних електричних величин існують кошти вимірів, звані заходи. Наприклад, заходами е. д. с. служать нормальні елементи, мірами електричного опору – вимірювальні резистори, мірами індуктивності – вимірювальні котушки індуктивності, мірами електричної ємності – конденсатори постійної ємності тощо.

Насправді для виміру різних фізичних величин застосовують різні методи виміру. Усі виміри від способу отримання результату поділяються на прямі та непрямі. При прямому вимірі значення величини одержують безпосередньо з дослідних даних. При непрямому вимірі шукане значення величини знаходять шляхом підрахунку з використанням відомої залежності між цією величиною та величинами, одержуваними на підставі прямих вимірів. Так, визначити опір ділянки ланцюга можна шляхом вимірювання струму, що протікає по ньому, і прикладеної напруги з наступним підрахунком цього опору із закону Ома .

Найбільшого поширення в електровимірювальній техніці набули методи прямого виміру, оскільки вони зазвичай простіше і вимагають менших витрат часу.

В електровимірювальній техніці використовують також метод порівняння, в основі якого лежить порівняння вимірюваної величини з мірою, що відтворюється. Метод порівняння може бути компенсаційним та мостовим. Прикладом застосування компенсаційного методу є вимірювання напруги шляхом порівняння його значення зі значенням е. д. с. нормального елемента. Прикладом мостового методу є вимірювання опору за допомогою чотириплічної мостової схеми. Вимірювання компенсаційним і мостовим методами дуже точні, але їх проведення потрібно складна вимірювальна техніка.

При будь-якому вимірі неминучі похибки, тобто відхилення результату вимірювання від справжнього значення вимірюваної величини, які зумовлюються, з одного боку, непостійністю параметрів елементів вимірювального приладу, недосконалістю вимірювального механізму (наприклад, наявністю тертя тощо), впливом зовнішніх факторів (наявністю магнітних та електричних полів), зміною температури навколишнього середовища тощо, а з іншого боку, недосконалістю органів чуття людини та іншими випадковими факторами. Різниця між показанням приладу А Пта дійсним значенням вимірюваної величини А Д, Виражена в одиницях вимірюваної величини, називається абсолютною похибкою вимірювання:

Величина, обернена за знаком абсолютної похибки, носить назву поправки:

(2)

Для отримання істинного значення вимірюваної величини необхідно до виміряного значення величини додати виправлення:

(3)

Для оцінки точності виробленого виміру служить відносна похибка δ , яка є відношенням абсолютної похибки до істинного значення вимірюваної величини, виражене зазвичай у відсотках :

(4)

Слід зазначити, що з відносним похибкам оцінювати точність, наприклад, стрілочних вимірювальних приладів дуже незручно, оскільки їм абсолютна похибка вздовж всієї шкали практично постійна, тому із зменшенням значення вимірюваної величини зростає відносна похибка (4). Рекомендується під час роботи зі стрілочними приладами вибирати межі вимірювання величини те щоб не користуватися початковою частиною шкали приладу, т. е. відраховувати показання за шкалою ближче до її кінцю.

Точності вимірювальних приладів оцінюють за наведеними похибками, тобто за вираженим у відсотках відношенню абсолютної похибки до значення, що нормує. А H:

(5)

Нормуючим значенням вимірювального приладу називається умовно прийняте значення вимірюваної величини, що може бути рівним верхній межі вимірювань, діапазону вимірювань, довжині шкали та ін.

Похибки приладів поділяють на основну, властиву приладу за нормальних умов застосування внаслідок недосконалості його конструкції та виконання, та додаткову, обумовлену впливом на показання приладу різних зовнішніх факторів.

Нормальними робочими умовами вважають температуру навколишнього середовища (20 5)°З відносної вологості (65 15)%, атмосферному тиску (750 30) мм рт. ст., відсутність зовнішніх магнітних полів, при нормальному робочому положенні приладу і т. д. В умовах експлуатації, відмінних від нормальних, в електровимірювальних приладах виникають додаткові похибки, які являють собою зміну дійсного значення міри (або показання приладу), що виникає при відхиленні одного із зовнішніх факторів за межі, встановлені для нормальних умов.

Допустиме значення основної похибки електровимірювального приладу є підставою визначення його класу точності. Так, електровимірювальні прилади за рівнем точності поділяються на вісім класів: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, причому цифра, що означає клас точності, вказує на найбільше допустиме значення основної похибки приладу (у відсотках). Клас точності вказується на шкалі кожного вимірювального приладу і є цифрою, обведеною кружком.

Шкалу приладу розбивають на ділення. Ціна поділу (або постійна приладу) є різниця значень величини, яка відповідає двом сусіднім позначкам шкали. Визначення ціни поділу, наприклад, вольтметра та амперметра виробляють наступним чином: C U = U H / N- Число вольт, що припадає на один розподіл шкали; C I = I H / N- Число ампер, що припадає на один поділ шкали; N - кількість поділів шкали відповідного приладу.

Важливою характеристикою приладу є чутливість S, яку, наприклад, для вольтметра S Uта амперметра S I, Визначають наступним чином: S U = N/U H- Число поділів шкали, що припадає на 1 В; S I = N/I Н- Число поділів шкали, що припадає на 1 А .

1.2 Класифікація електровимірювальних приладів

Електровимірювальну апаратуру та прилади можна класифікувати за низкою ознак. За функціональною ознакою цю апаратуру та прилади можна розділити на засоби збору, обробки та подання вимірювальної інформації та засоби атестації та повірки.

Електровимірювальну апаратуру за призначенням можна розділити на заходи, системи, прилади та допоміжні пристрої. Крім того, важливий клас електровимірювальних приладів складають перетворювачі, призначені для перетворення електричних величин у процесі вимірювання або перетворення вимірювальної інформації.

За способом представлення результатів вимірювань прилади та пристрої можна розділити на реєструючі, що показують і реєструють.

За методом вимірювання засобу електровимірювальної техніки можна поділити на прилади безпосередньої оцінки та прилади порівняння (врівноваження).

За способом застосування і конструкції електровимірювальні прилади і пристрої діляться на щитові, переносні і стаціонарні.

За точністю вимірювання прилади поділяються на вимірювальні, у яких нормуються похибки; індикатори, або позакласні прилади, в яких похибка вимірів більша, ніж передбачена відповідними стандартами, і покажчики, в яких похибка не нормується.

За принципом дії або фізичним явищем можна виділити такі укрупнені групи: електромеханічні, електронні, термоелектричні та електрохімічні.

Залежно від способу захисту схеми приладу від впливу зовнішніх умов корпусу приладів поділяються на звичайні, водо-, газо-, та пилозахищені, герметичні, вибухобезпечні.

Електровимірювальна техніка поділяється на такі групи:

1. Цифрові електровимірювальні прилади. Аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі.

2. Перевірочні установки та установки для вимірювань електричних та магнітних величин.

3. Багатофункціональні та багатоканальні засоби, вимірювальні системи та вимірювально-обчислювальні комплекси.

4. Щитові аналогові прилади.

5. Прилади лабораторні та переносні.

6. Заходи та прилади для вимірювань електричних та магнітних величин.

7. Прилади електровимірювальні реєструючі.

8. Вимірювальні перетворювачі, підсилювачі, трансформатори та стабілізатори.

9. Лічильники електричні.

10. Приладдя, запасні та допоміжні пристрої.

1.3 Поняття про похибки вимірювань, класи точності та класифікацію засобів вимірювань

Похибка (точність) вимірювального приладу характеризується різницею показань приладу та дійсним значенням вимірюваної величини. У технічних вимірах справжнє значення вимірюваної величини не може бути точно визначено в силу наявних похибок вимірювальних приладів, які виникають через цілу низку факторів, властивих власне вимірювальному приладу та зміни зовнішніх умов - магнітних та електричних полів, температури та вологості навколишнього середовища тощо. буд.

Засоби контрольно-вимірювальних приладів та автоматики (КІПіА) характеризуються двома видами похибок: основною та додатковою.

Основна похибка характеризує роботу приладу за нормальних умов, обумовлених технічними умовами заводу-изготовителя .

Додаткова похибка виникає в приладі при відхиленні однієї або декількох величин, що впливають від необхідних технічних норм заводу-виробника.

Абсолютна похибка Dх - різницю між показаннями робочого приладу х і істинним (дійсним) значенням вимірюваної величини х 0 т. Е. Dх = X - Х 0 .

У вимірювальній техніці більш прийнятними є відносна та наведена похибки.

Відносна похибка виміру g отн характеризується ставленням абсолютної похибки Dх до дійсного значення вимірюваної величини х 0 (у відсотках), тобто.

g отн = (Dх/х 0) · 100%.

Наведена похибка g пр. є відношенням абсолютної похибки приладу Dх до постійної для приладу нормуючої величини х N (діапазону вимірювання, довжини шкали, верхній межі вимірювання), тобто.

g пр. = (Dх/х N) · 100%.

Клас точності засобів КИПиА - узагальнена характеристика, що визначається межами основної і додаткової похибок, що допускаються, і параметрами, що впливають на точність вимірювань, значення яких встановлюються стандартами. Існують такі класи точності приладів: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4.0.

Похибки вимірів поділяються на систематичні та випадкові.

Систематична похибка характеризується повторюваністю при вимірах, оскільки відомий характер її залежності від величини, що вимірюється. Такі похибки поділяються на постійні та тимчасові. До постійних відносять похибку градуювання приладів, балансування рухомих частин і т. д. До тимчасових відносяться похибки, пов'язані зі зміною умов застосування приладів.

Випадкова похибка - похибка виміру, що змінюється за невизначеним законом при багаторазових вимірах будь-якої постійної величини.

Похибки засобів вимірювань визначаються методом звірення показань зразкового та приладу, що ремонтується. При ремонті та перевірках вимірювальних приладів як зразкові засоби використовують прилади підвищеного класу точності 0,02; 0,05; 0,1; 0,2.

У метрології - науці про виміри - всі засоби для вимірювань класифікують в основному за трьома критеріями: за видом засобів вимірювань, принципом дії та метрологічним використанням.

За видами засобів вимірювань розрізняють заходи, вимірювальні пристрої та вимірювальні установки та системи.

Під мірою розуміється засіб вимірів, що використовується відтворення заданої фізичної величини.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, що використовується для вироблення вимірювальної інформації у вигляді, придатному для контролю (візуальної, автоматичної фіксації та введення в інформаційні системи).

Вимірювальна установка (система) - сукупність різних засобів вимірювань (включаючи датчики, перетворювачі), що використовуються для вироблення сигналів вимірювальної інформації, їх обробки та використання в автоматичних системах управління якістю продукції, що випускається.

При класифікації засобів вимірювань за принципом дії в назві використовується фізичний принцип дії даного приладу, наприклад магнітний газоаналізатор, термоелектричний перетворювач температури і т.д.

Робочий засіб вимірювання - засіб, що використовується для оцінки значення параметра, що вимірюється (температура, тиск, витрата) при контролі різних технологічних процесів.

Глава 2. Мілівольтметр Ф5303

2.1 Призначення, структура та принцип дії мілівольтметра

Рис.1. Мілівольтметр Ф5303

Мілівольтметр Ф5303 призначений для вимірювань середньоквадратичних значень напруги в ланцюгах змінного струму при синусоїдальній та спотвореній формі сигналу (рис.1).

Принцип дії приладу заснований на лінійному перетворенні середньоквадратичного значення вихідної наведеної напруги в постійний струм з подальшим вимірюванням приладом магнітоелектричної системи.

Мілівольтметр складається із шести блоків: вхідного; вхідного підсилювача; кінцевого підсилювача; підсилювача постійного струму; калібратора; харчування та управління.

Прилад змонтований на горизонтальному шасі з вертикальною передньою панеллю в металевому корпусі з отворами для охолодження.

Застосовується для точних вимірювань у малопотужних ланцюгах електронних приладів при їх перевірці, налаштуванні, регулюванні та ремонті (тільки у закритих приміщеннях).

2.2 Технічні дані та характеристики

Діапазон вимірювання напруги, мВ:

0,2 – 1; 0,6 – 3;

2 – 10; 6 – 30;

600 – 3*10 3 ;

(2 ÷ 10) *10 3 ;

(6 ÷ 30) *10 3 ;

(20 ÷ 100) *10 3 ;

(60 ÷ 300) *10 3 ;

Межі основної похибки, що допускається в нормальній області частот у відсотках від найбільшого значення діапазонів вимірювань: в діапазонах вимірювань напруги з найбільшими значеннями від 10 мВ до 300 В - не більше ±0,5; у діапазонах вимірів напруги з найбільшими значеннями 1; 3 мВ - не більше ±1,0.

Найбільші значення діапазонів вимірів напруги:

o 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ;

o 1; 3; 10; 30; 100; 300 Ст.

Нормальна сфера частот від 50 Гц до 100 мГц.

Робоча область частот при вимірі від 10 до 50 Гц і від 100 кГц до 10 МГц.

Живлення від мережі змінного струму частотою (50 ± 1) Гц напругою (220 ± 22) .

2.3 Експлуатаційна повірка мілівольтметра компенсаційним методом

Компенсаційним методом на потенціометричній установці повіряються прилади вищих класів 01 - 02 і 05.

Повірка мілівольтметра, номінальна межа яких вище 20 мв, а також вольтметрів з верхньою межею виміру не більше за номінальну межу потенціометра проводиться за схемою 1 і 2 (рис.2, рис.3).

Схема 1 застосовується в тих випадках, коли напруга вимірюється безпосередньо на затискачах мілівольтметра, а схема 2 коли напруга вимірюється на кінцях з'єднувальних провідників приладу.

Якщо номінальна межа мілівольтметра менше 20 мВ, то застосовується схема, зображена на рис.4.

Рис.2. Схема перевірки мілівольтметрів з межею mV h > 20 мв без каліброваних з'єднувальних проводів

Рис.3. Схема перевірки мілівольтметрів з межею mV h > 20 мв спільно з каліброваними сполучними проводами

Рис.4. Схема перевірки мілівольтметрів з межею вимірювання менше 20 мв

Глава 3. Технічне обслуговування та ремонт електровимірювальних приладів (мілівольтметр)

3.1 Розбирання та складання вимірювального механізму

Через велику різноманітність конструкцій вимірювальних механізмів приладів важко описати всі операції розбирання та збирання приладів. Однак більшість операцій є спільними для будь-яких конструкцій приладів, у тому числі і для мілівольтметра.

Однорідні ремонтні операції повинні виконуватись майстрами різної кваліфікації. Роботи з ремонту приладів класу 1-1,5-2,5-4 виконуються особами з кваліфікацією 4-6 розряду. Ремонт же приладів класу 0,2 та 0,5 складних та спеціальних приладів виконується електромеханіками 7 – 8 розряду та техніками зі спеціальною освітою.

Розбирання та складання є відповідальними операціями при ремонті приладів, тому виконання цих операцій має бути обережним та ретельним. При недбалому розбиранні псуються окремі деталі, внаслідок чого до наявних несправностей додаються нові. Перш ніж приступити до розбирання приладів, необхідно вигадати загальний порядок і доцільність проведення повного або часткового розбирання.

Повне розбирання проводиться при капітальному ремонті, пов'язаному з перемотуванням рамок, котушок, опорів, виготовленням та заміною згорілих та зруйнованих деталей. Повне розбирання передбачає роз'єднання окремих частин між собою. При середньому ремонті в більшості випадків проводиться неповна розбирання всіх вузлів приладу. У цьому випадку ремонт обмежується вийманням рухомої системи, заміною підп'ятників та заправкою кернів, складанням рухомої системи, регулюванням та припасуванням до шкали показань приладу. Перегородження приладу при середньому ремонті проводиться тільки при потьмянілій, брудній шкалі, а в інших випадках шкала повинна зберігатися з колишніми цифровими відмітками. Одним із якісних показників середнього ремонту є випуск приладів із колишньою шкалою.

Розбирання та складання необхідно проводити за допомогою годинникових пінцетів, викруток, малих електричних паяльників потужністю 20 – 30 – 50 вт, годинникових кусачок, овалогубців, плоскогубців та спеціально зроблених ключів, викруток тощо. На підставі виявлених несправностей приладу приступають до розбирання. При цьому дотримується наступного порядку. Спочатку знімається кришка кожуха, прилад очищається всередині від пилу та бруду. Потім визначається момент антимагнітної пружинки та відкручується шкала (підшкальник).

При капітальному ремонті складних і багатограничних приладів знімається схема, заміряються всі опори (запис проводиться у робочому зошиті майстра).

Потім відпаюється зовнішній кінець пружини. Для цього стрілка відводиться рукою до максимуму, причому пружинка закручується. До пружинодержателя прикладають нагрітий електричний паяльник, і пружинка, відпаюючись, зісковзує з пружинодержателя. Тепер можна приступити до подальшого розбирання. Спеціальним ключем, комбінованою викруткою або пінцетом відгвинчують контргайку та оправлення з підп'ятником. Виводять крило повітряного або магнітного заспокійника, а біля приладів із квадратним перетином коробки знімають кришку заспокійника.

Після виконання цих операцій виймається рухома система приладу, перевіряються підп'ятники та кінці осей чи кернів. І тому їх оглядають під мікроскопом. У разі потреби керни виймаються для заправки за допомогою ручних тисочків, бокорізів або кусачок. Захоплений керн трохи повертається при одночасному осьовому зусиллі.

Подальше розбирання рухомий системи по складовим частинам проводиться у випадках, коли вдається вийняти керн (виймається вісь). Але перш ніж розібрати рухому систему частинами, потрібно зробити фіксацію взаємного розташування деталей, закріплених на осі: стрілки щодо залізної пелюстки і крила заспокійника, а також деталей уздовж осі (по висоті). Для фіксації розташування стрілки, пелюстки та крила заспокійника виготовляється пристосування, в якому є отвір та заглиблення для пропускання осі та поршенька.

Розбирається мілівольтметр у наступному порядку: знімається кришка або кожух приладу, заміряється момент пружин, проводиться внутрішній огляд, знімається електрична схема приладу, перевіряються ланцюги схеми, вимірюються опори; знімається подшкальник, отпаиваются провідники, які йдуть до пружинодержателям, потім виймається обойма рухомий системи.

Особливо ретельно оглядають та очищають деталі та вузли рухомої та нерухомої частин; кінці осей проколюються через папір без ворсу або розколюються в серцевину соняшника. Поглиблення підп'ятника протирається паличкою, змоченою у спирті, очищається камера та крило заспокоювача.

При складанні приладів необхідно приділяти особливу увагу ретельності установки рухомих систем в опори і регулюванні зазорів. послідовність операцій складання зворотна їх послідовності при розбиранні. Порядок складання приладу полягає в наступному.

Спочатку збирається рухлива система. При цьому необхідно зберегти колишнє взаємне розташування деталей, фіксація яких була проведена під час розбирання. Рухлива система встановлюється у опори приладу. Нижня оправка міцно закріплюється контргайкою, а верхньою оправкою проводиться остаточне встановлення осі в центрах підп'ятників. Регулювання зазору виконується з таким розрахунком, щоб мати нормальну величину. У цьому необхідно повертати оправлення на 1/8 – 1/4 обороту, контролюючи у своїй величину зазору .

При неакуратному складанні та довертанні оправки до упору відбувається руйнування підп'ятника (кам'я) та осі. Навіть незначне натискання на рухливу систему викликає великі питомі тиски між кінцями осей та заглибленнями підп'ятників. У цьому випадку потрібне вторинне розбирання рухомої системи.

Після регулювання зазору перевіряється, чи вільно рухається рухома система. Крило заспокійника та пелюстки не повинні зачіпати стінки заспокійливої ​​камери та каркас котушки. Для переміщення рухомої системи вздовж осі проводиться почергове викручування та вкручування оправок на однакову кількість обертів.

Потім припаюється зовнішній кінець пружинки до пружинодержателя таким чином, щоб стрілка розташовувалась на нульовій позначці. Після припаювання пружини ще раз перевіряється можливість вільного руху рухомої системи.

3.2 Регулювання, градуювання та перевірка

Після закінчення обробки приладу або після капітального ремонту його проводиться регулювання межі шкали. У нормально відрегульованого приладу відхилення стрілки від початкового має бути 90°. При цьому нульова та максимальна позначки шкали розташовуються симетрично на одному рівні.

Для регулювання межі шкали відремонтований прилад вмикається в електричну схему з плавним регулюванням струму від нуля до максимуму. Гостро заточеним олівцем ставлять нульову позначку у кінця стрілки за відсутності струму у схемі. Потім вимірюють відстань від гвинта, що закріплює шкалу до нульової позначки і переносять цю відстань циркулем-вимірником на інший кінець шкали. У цьому узгоджуються з кінцем пересунутої стрілки. Після цього включають струм і стрілку доводять контрольного приладу до верхньої межі, на який виготовляється прилад. Якщо стрілка регульованого приладу не доходить до кінцевої точки шкали, то магнітний шунт зсувається до центру магнітного поля доти, доки стрілка не встановиться на максимальній позначці. Що стосується відхилення стрілки за граничну позначку шунт зрушується у зворотний бік, тобто. магнітне поле зменшується. Прибирати шунт при регулюванні не рекомендується.

Після регулювання межі шкали починають градуювати прилад. При градуюванні важливе значення має вибір кількості цифрових позначок та ціни розподілу. Градуювання приладу здійснюється в такий спосіб.

1. Встановлюють коректором стрілку на нульову позначку та прилад включають у схему із зразковим приладом. Перевіряють можливість вільного пересування стрілки за шкалою.

2. За зразковим приладом встановлюють стрілку приладу, що градує, на номінальну величину.

3. Зменшуючи показання приладу, встановлюють розрахункові градуювальні величини за зразковим приладом і відзначають їх олівцем на підшкальнику приладу, що градує. У разі нерівномірного характеру шкали рекомендується наносити проміжні точки між цифровими відмітками.

4. Вимикають струм і помічають, чи стрілка повернулася на нуль, якщо ні, то стрілку встановлюють на нуль за допомогою коректора.

У такому ж порядку наносяться градуювальні позначки при переміщенні стрілки від нуля до номінальної величини.

Після ремонту приладу ще раз перевіряють, чи вільно переміщається рухома система, оглядають внутрішні частини приладу та роблять записи показань зразкового та відремонтованого приладів при зміні вимірюваної величини від максимуму до нуля та назад. Підведення стрілки приладу до цифрових позначок проводиться плавно. Результати перевірки заносяться до спеціального протоколу.

Схему перевірки приладів електромагнітної системи наведено в Додатку 1.

Розрахункові дані градуювання та перевірки мілівольтметра зведемо до таблиці 1.

Таблиця 1. Розрахункові дані для мілівольтметра

3.3 Температурна компенсація

Наявність у схемах приладів дроту та спіральних пружинок, що використовуються для підведення струму в рухому систему, призводить до виникнення додаткових похибок від зміни температури. За ГОСТ 1845 - 52 величини похибки приладу від зміни температури суворо регламентовані.

Для попередження впливу змін температури у приладах передбачаються схеми із температурною компенсацією. У приладах з найпростішою схемою температурної компенсації, таких як мілівольтметри послідовно з опором рамки або робочої котушки, виготовлених з мідного дроту, підключається опір додатковий з манганіну або константану (рис.5).

Рис.5. Схема мілівольтметра із найпростішою температурною компенсацією

Схему складної температурної компенсації мілівольтметра наведено в Додатку 2.

3.4 Організація ремонтної служби КВП, структура ділянки ремонту коштів КВП

Залежно від структури підприємства ділянка ремонту коштів КВП так само, як і ділянка експлуатації КВП, відноситься до цеху КВП або відділу метрології.

Керівництво ремонтною ділянкою КВП здійснює начальник ділянки або старший майстер. Штатний розпис ділянки залежить від номенклатури експлуатованих засобів контролю, вимірювання та регулювання, а також обсягу виконуваних робіт. На великих підприємствах при широкій номенклатурі засобів КВП до складу ремонтної ділянки входять ряд спеціалізованих підрозділів ремонту: приладів вимірювання та регулювання температури; приладів тиску, витрати та рівня; аналітичних приладів; приладів виміру фізико-хімічних параметрів; електровимірювальних та електронних приладів.

Основними завданнями ділянки є ремонт засобів КВП, їх періодична повірка, атестація та подання приладів та заходів у встановлені терміни органам Державної повірки.

Залежно від обсягу ремонту різняться такі види ремонтів: поточний, середній, капітальний.

Поточний ремонт коштів КВП виробляє експлуатаційний персонал ділянки КВП.

Середній ремонт передбачає часткове або повне розбирання та налаштування вимірювальної, регулюючої або інших систем приладів; заміну деталей, чищення контактних груп, вузлів та блоків.

Капітальний ремонт регламентує повне розбирання приладу або регулятора із заміною деталей та вузлів, що стали непридатними; градуювання, виготовлення нових шкал та випробування приладу після ремонту на випробувальних стендах з подальшою перевіркою (державною чи відомчою).

Перевірка приладу - визначення відповідності приладу всім технічним вимогам до приладу. Методи перевірки визначаються заводськими технічними умовами, інструкціями та методичними вказівками Державного комітету стандартів. Метрологічний нагляд здійснюють проведенням перевірок засобів контролю, вимірювань, метрологічною ревізією та метрологічною експертизою. Метрологічний нагляд здійснюється єдиною метрологічною службою. Державна перевірка приладів здійснюється метрологічною службою Державного комітету стандартів. Крім того, окремим підприємствам надається право на проведення відомчої перевірки певних груп приладів. При цьому підприємствам, які мають право відомчої повірки, видається спеціальне тавро.

Після задовільних результатів перевірки на лицьову частину приладу або скло наноситься відбиток повірного тавра.

Засоби вимірювань піддають первинній, періодичній, позачерговій та інспекційним перевіркам. Терміни періодичної перевірки приладів (засобів вимірювань) визначаються чинними стандартами (табл. 2).

Таблиця 2. Періодичність перевірки засобів вимірювань

Примітка: ГМС – державна метрологічна служба, ВМС – відомча метрологічна служба.

3.5 Організація робочого місця слюсаря КВП

Слюсарі КВП залежно від структури підприємства виконують як ремонтні, так і експлуатаційні роботи.

У завдання експлуатації засобів КВП, встановлених на виробничих ділянках і цехах, входить забезпечення безперебійної, безаварійної роботи приладів контролю, сигналізації та регулювання, встановлених у щитах, пультах та окремих схемах.

Ремонт та перевірка засобів КВП проводиться в цехах КВП або відділі метрології з метою визначення метрологічних характеристик засобів вимірювань.

Робоче місце слюсаря КВП, що займається експлуатацією засобів, має щити, пульти та мнемосхеми з встановленою апаратурою, приладами; стіл-верстат з джерелом регульованого змінного та постійного струму; випробувальні пристрої та стенди; крім того, на робочому місці має бути необхідна технічна документація - монтажні та принципові схеми автоматизації, інструкції заводів-виробників приладів; індивідуальні засоби захисту для роботи в електроустановках до 1000 В; індикатори напруги та пробники; прилади для перевірки працездатності засобів вимірювання та елементів автоматики.

На робочому місці повинні підтримуватися санітарно-побутові умови: площа на одне робоче місце слюсаря КВП - не менше 4,5 м 2 , температура повітря в приміщенні (20 ± 2) ° С; крім того, повинна працювати припливно-витяжна вентиляція, робоче місце має бути достатньо освітлене.

На кожен прилад, що знаходиться в експлуатації, заводиться паспорт, до якого заносяться необхідні відомості про прилад, дата початку експлуатації, відомості про ремонт та перевірку.

Картотека на засоби вимірювання, що знаходяться в експлуатації, зберігається на ділянці, яка займається ремонтом та перевіркою. Там же зберігаються й атестати на зразкові та контрольні заходи вимірів.

Для здійснення ремонту та перевірки на ділянці повинна бути конструкторська документація, що регламентує виробництво ремонту кожного виду вимірювальної техніки, а також його перевірки. У цю документацію включаються нормативи щодо середнього та капітального ремонту; норми витрати запасних частин, матеріалів.

Складування коштів, що надходять на ремонт і пройшли ремонт і перевірку, повинно проводитися окремо. Для складування є відповідні стелажі; гранично допустиме навантаження на кожну полицю вказується відповідною биркою.

Висновок

У роботі узагальнено практику ремонту та технічного обслуговування електровимірювальних засобів, у тому числі й мілівольтметра.

Перевагами електровимірювальних приладів є простота виготовлення, дешевизна, відсутність струмів у рухомій системі, стійкість до перевантажень. До недоліків слід віднести мінімальну динамічну стійкість приладів.

У дипломній роботі ми розглянули основні поняття та загальні відомості з теорії вимірів; виділили класифікацію електровимірювальних приладів; провели аналіз літератури з досліджуваної проблеми; проаналізували поняття про похибки вимірювань, класи точності та класифікацію засобів вимірювань; розглянули призначення, структуру, технічні дані, характеристики та принцип дії мілівольтметра, його експлуатаційну перевірку компенсаційним методом; проаналізували технічне обслуговування та ремонт електровимірювальних приладів, у тому числі мілівольтметра, а саме: розбирання та складання вимірювального механізму; регулювання, градуювання та перевірку; температурну компенсацію; розглянули організацію ремонтної служби КВП, структуру ділянки ремонту коштів КВП, організацію робочого місця слюсаря КВП; зробили відповідні висновки.

Ця тема дуже цікава і потребує її подальшого вивчення.

В результаті проведеної роботи було досягнуто її мети та отримано позитивні результати у вирішенні всіх поставлених завдань.

Література

1. Арутюнов В.О. Розрахунок та конструкції електровимірювальних приладів, Держенерговидав, 1956.

2. Мінін Г.П. Експлуатація електровимірювальних приладів. - Ленінград, 1959.

3. Михайлов П.А., Нестеров В.І. Ремонт електровимірювальних приладів, Держенерговидав, 1953.

4. Фремке А.В. та ін. Електричні виміри. - Л.: Енергія, 1980.

5. Хлістунов В.М. Цифрові електровимірювальні прилади. - М.: Енергія, 1967.

6. Чистяков М.М. Довідник молодого робітника з електровимірювальних приладів. - М.: Вищ. шк., 1990.

7. Шабалін С.А. Ремонт електровимірювальних приладів: Довід. книга метролога. - М: Вид-во стандартів, 1989.

8. Шилоносов М.А. Електричні контрольно-вимірювальні прилади. - Свердловськ, 1959.

9. Шкабардня М.С. Нові електровимірювальні прилади. - Л.: Енергія, 1974.

10. Електричні та магнітні вимірювання. За ред. Є.Г. Шрамкова, ОНТІ, 1937.

Додаток 1

Схема перевірки приладів електромагнітної системи

Додаток 2

Схема складної температурної компенсації мілівольтметра

а - загальна схема для меж 45 мв і 3; б, в, г - перетворення складної схеми на просту (межа 45 мв); д, е, ж - перетворення складної схеми на просту (межа 3 в)

Виміряти якусь фізичну величину - це означає знайти її значення досвідченим шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Основні поняття та загальні відомості з теорії вимірювань

Показання (сигнали) електровимірювальних приладів використовують для оцінки роботи різних електротехнічних пристроїв та стану
електроустаткування, зокрема стану ізоляції. Електровиміри-
тільні прилади відрізняються високою чутливістю, точністю
вимірювань, надійністю та простотою виконання.

Поряд з вимірюванням електричних величин - струму, напруги,
потужності електричної енергії, магнітного потоку, ємності, частоти
і т. д. - з допомогою можна вимірювати і неелектричні величини.

Покази електровимірювальних приладів можна передавати на
дальні відстані (телевимірювання), вони можуть використовуватися для не-
посереднього впливу на виробничі процеси (авто-
чеське регулювання); за їх допомогою реєструють хід контрольованих
процесів, наприклад, шляхом запису на стрічці і т.д.

Застосування напівпровідникової техніки значно розширило
сфера застосування електровимірювальних приладів.

Виміряти якусь фізичну величину - це означає знайти її значення досвідченим шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.

Для різних електричних величин, що вимірюються, існують свої засоби вимірювань, так звані заходи.Наприклад, заходами е. д. с.
служать нормальні елементи, заходами електричного опору -
вимірювальні резистори, мірами індуктивності - вимірювальні ка-
тушки індуктивності, заходами електричної ємності - конденсатори
постійної ємності тощо.

На практиці для вимірювання різних фізичних величин примі-
няють різні методи вимірювання. Усі виміри в залежності від
способи отримання результату поділяються на прямі та непрямі. При прямому вимірізначення величини набувають безпосередньо з дослідних даних. При непрямому виміріпотрібне значення величини знаходять шляхом підрахунку з використанням відомої залежності між цією величиною і величинами, одержуваними на підставі прямих вимірювань. Так, визначити опір ділянки ланцюга можна шляхом вимірювання струму, що протікає по ньому, і прикладеної напруги з наступним підрахунком цього опору із закону Ома. Найбільш-
ше поширення в електровимірювальній техніці набули методи
прямого виміру, тому що вони зазвичай простіше і вимагають менших
витрат часу.

У електровимірювальній техніці використовують також метод порівняння, В основі якого лежить порівняння вимірюваної величини з відтворюваною мірою. Метод порівняння може бути компенсаційним та мостовим. Приклад застосування компенсаційного методуслужить з-
міряння напруги шляхом порівняння його значення зі значенням е. д. с.
нормального елемента. прикладом мостового методує вимір
опору за допомогою чотириплічної бруківки схеми. Вимірювання
компенсаційним і мостовим методами дуже точні, але для їх проведення
ня потрібна складна вимірювальна техніка.

За будь-якого виміру неминучі похибки, тобто відхилення
результату виміру від істинного значення вимірюваної величини,
які зумовлюються, з одного боку, непостійністю параметрів
елементів вимірювального приладу, недосконалістю вимірювального
механізму (наприклад, наявністю тертя і т. д.), впливом зовнішніх
факторів (наявністю магнітних та електричних полів), зміною
температури навколишнього середовища і т. д., а з іншого боку, несовер-
шенством органів чуття людини та іншими випадковими факторами.
Різниця між показанням приладу А П та дійсним значенням
вимірюваної величини А д, виражена в одиницях вимірюваної величини,
називається абсолютною похибкою виміру:

Величина, зворотна за знаком абсолютної похибки, носить назву-
ня поправки:

(9.2)

Для отримання істинного значення вимірюваної величини необхідно-
мо до виміряного значення величини додати поправку:

(9.3)

Для оцінки точності виробленого виміру служить віднос-
ная похибка δ, яка є відношенням абсолютної
похибки до істинного значення вимірюваної величини, виражене
зазвичай у відсотках:

(9.4)

Слід зазначити, що щодо відносних похибок оцінювати
точність, наприклад, стрілочних вимірювальних приладів дуже незручно, тому що для них абсолютна похибка вздовж усієї шкали
практично постійна, тому зі зменшенням значення вимірюваної
величини зростає відносна похибка (9.4). Рекомендується при
роботі зі стрілочними приладами вибирати межі вимірювання вели-
чини те щоб не користуватися початкової частиною шкали приладу, тобто.
відраховувати показання за шкалою ближче до її кінця.

Точності вимірювальних приладів оцінюють за наведеним
похибкам, Т. е. по вираженому у відсотках відношенню абсолют-
ної похибки до нормуючого значення Ан:

Нормуючим значенням вимірювального приладу називається умовно прийняте значення вимірюваної величини, що може бути рівним
верхній межі вимірів, діапазону вимірів, довжині шкали
та ін.

Похибки приладів поділяють на основну,властиву
приладу за нормальних умов застосування внаслідок недосконалості.
ства його конструкції та виконання, та додаткову, обумовлену
впливом на показання пристрою різних зовнішніх факторів.

Нормальними робочими умовами вважають температуру навколишнього середовища.
щої середовища (20 5)°С при відносній вологості (65 15)%,
атмосферний тиск (750 30) мм рт. ст., відсутність зовнішніх"
магнітних полів, при нормальному робочому положенні приладу і т.д.
В умовах експлуатації, відмінних від нормальних, в електровимірюванні
тельних приладах виникають додаткові похибки, які
є зміною дійсного значення міри (або
показання приладу), що виникає при відхиленні одного із зовнішніх
факторів межі, встановлені для нормальних умов.

Допустиме значення основної похибки електровимірювального
приладу є підставою визначення його класу точності. Так,
електровимірювальні прилади за рівнем точності поділяються на
вісім класів: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, причому цифра,
що позначає клас точності, вказує на найбільш допустиме
значення основної похибки приладу (у відсотках). Клас точності
вказується на шкалі кожного вимірювального приладу та представляє
собою цифру, обведену кружком.

Шкалу приладу розбивають на поділу. Цінаподілу (або постій-
ная приладу) є різниця значень величини, яка відповідає
є двом сусіднім відміткам шкали. Визначення ціни поділу,
наприклад, вольтметра та амперметра виробляють наступним чином:
C U = U H / N - число вольт, що припадає на один поділ шкали;
C I = I H / N - число ампер, що припадає на один поділ шкали; N -
кількість поділів шкали відповідного приладу.

Важливою характеристикою приладу є чутливість S, яку, наприклад, для вольтметра S U і амперметра S I визначають
наступним чином: S U = N/U H - число поділів шкали, що припадає
на 1; S I = N/I Н - число поділів шкали, що припадає на 1 А.