Определение порога чувствительности

Под порогом чувствительности понимают наименьшее изменение измеряемой величины, способное вызывать изменение показаний измерительного прибора или выходного сигнала преобразователя.

Порог чувствительности автоматических потенциометров определяется в трёх точках шкалы (10%,50% и 90% диапазона измерения поверяемого прибора) при прямом и обратном ходе каретки поверяемого прибора.

Для определения порога чувствительности в начальном диапазоне шкалы, вращая рукоятки резисторов "Ñ mV"и "ÑÑ mV" источника регулируемого напряжения (ИРН) (рис.3), подают на зажимы автоматического потенциометра напряжение, отклоняющее указатель на 10% диапазона шкалы. Чтобы исключить влияние вариаций показаний, перед определением порога чувствительности указатель поверяемого прибора необходимо предварительно переместить в намеченном направлении. Потенциометром Р4833 измеряют поданное напряжение Ui. Для этого нажимают на кнопку "Z" и устанавливают стрелку гальванометра на нуль вращением ручек декадных переключателей "х 10 Ω(mV)", "х 1 Ω(mV)", "х 0,1 Ω(mV)", "х 0,01 Ω(mV)" вначале при нажатой кнопке "Ñ" (грубо), а затем при нажатой кнопке "ÑÑ" (точно). Значение измеренного напряжения в милливольтах будет равно сумме показаний декад. Результаты наблюдений записывают в протокол поверки (форма 1).

источником регулируемого напряжения ("Ñ mV"и "ÑÑ mV") производят такое минимальное изменение напряжения, при котором наблюдается малейшее перемещение указателя поверяемого потенциометра в намеченном направлении. Потенциометром Р4833 измеряют поданное напряжение UI+Δ и записывают в протокол поверки (форма 1).

Аналогичные операции осуществляют в середине и в конце диапазона измерения при прямом и обратном ходе указателя поверяемого прибора.

Поверка показаний

В результате поверки показаний определяют основную погрешность и вариацию показаний автоматического потенциометра. Поверка производится методом сравнения показаний поверяемого и образцового потенциометров. До начала опыта необходимо поверить действие медного сопротивления Rм, включенного в схему потенциометра для автоматического введения поправки на температуру свободных концов термоэлектрического термометра. Для этого при включенном поверяемом потенциометре обесточивают источник регулируемого напряжения (кнопкой "БМ") (рис.3). В этом случае автоматический потенциометр должен показать температуру, которую имеет Rм, т.е. температуру свободных концов t0' термоэлектрического термометра. Более точное определение t0' проводится непосредственным измерением температуры Rм стеклянным термометром, установленным в корпусе поверяемого потенциометра.

Включая источник регулируемого напряжения (кнопкой "БМ") (рис.3), постепенно увеличивают напряжение, подводя указатель поверяемого прибора к намеченной для поверки отметке, и измеряют величину напряжения потенциометром Р4833. В процессе измерения указатель поверяемого прибора может отклониться с поверяемой отметки. Необходимо возвратить его на поверяемую отметку и повторить измерение. Результаты наблюдений заносят в протокол поверки (форма 2). После поверки первой отметки, увеличивая напряжение, подводят указатель поверяемого прибора к следующей намеченной для поверки отметки и производят измерение напряжения так же, как и для начальной отметки. После измерения на последней отметке плавно уменьшают напряжение, повторно проводя измерения у каждой отметки. При подводе указателя поверяемого прибора к намеченной отметке шкалы не допускается даже небольшое перескакивание через неё и возврат обратно, так как в таком случае нельзя правильно определить вариацию показаний прибора.

У автоматических потенциометров поверяют все оцифрованные отметки шкалы, в том числе и конец шкалы. Каждая отметка поверяется дважды: при прямом и обратном ходе указателя.

Обработка и оформление результатов

Абсолютное значение порога чувствительности

Определение порога чувствительности - student2.ru ΔU=UI+Δ - UI,

где ΔU - порог чувствительности прибора, мВ; Ui, Ui+Δ - значения напряжений до и после наблюдаемого минимального перемещения указателя потенциометра, мВ.

Порог чувствительности выражают в долях (%) диапазона измерения поверяемого прибора:

Определение порога чувствительности - student2.ru Определение порога чувствительности - student2.ru

где Su - порог чувствительности прибора, %; Uк, Uн - верхний и нижний пределы измерений поверяемого прибора, мВ.

Для каждой отметки определяют основную погрешность и вариацию показаний по формулам:

Δ1 = Uном - U1, Δ2 = Uном - U2, V= |U1 - U2|,

где Δ1 - основная погрешность прямого хода, мВ; Δ2 - основная погрешность обратного хода, мВ; Uном = E(t,t0)-E(t0,0) - номинальное значение т.э.д.с. поверяемой отметки с учетом температуры свободных концов, мВ; E(t,t0) – т.э.д.с. из таблицы (табл.1-3 приложения), соответствующая поверяемой отметке, мВ; E(t,t0) – т.э.д.с. из таблицы, соответствующая температуре свободных концов t0', мВ; V – вариация показаний, мВ.

По данным внешнего осмотра и результатам испытаний делают заключение о пригодности автоматического потенциометра для технических измерений. Полученные при поверке значения основной погрешности и вариации сравнивают с величинами допускаемых погрешностей.

Пределы допускаемой основной погрешности автоматических потенциометров, выраженные в процентах нормирующего значения измеряемой величины, на всех отметках шкалы не должны превышать ± 0,25; ±0,5; ±1,0; ±1,5% - для классов точности 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 (соответственно). За нормирующее значение принимают разность конечных значений диапазона измерения Uк и Uн, мВ. Предел допускаемой погрешности по абсолютной величине:

Определение порога чувствительности - student2.ru .

Здесь к - класс точности поверяемого прибора.

Порог чувствительности автоматического потенциометра не должен превышать для приборов класса 0,25 и 0,5 - значения 0,1 % от диапазона измерений; для приборов класса 1,0 - значения 0,2 % от диапазона измерений.

В отчёте необходимо привести:

а) краткое описание работы;

б) принципиальную схему установки для поверки автоматических потенциометров;

в) протокол поверки потенциометра;

г) заключение о годности прибора.

Контрольные вопросы

1. Как осуществляется автоматическая поправка на температуру свободных концов термоэлектрического термометра?

2. Какие преимущества имеет компенсационный метод измерения т.э.д.с. по сравнению с измерением при помощи милливольтметра?

3. Как преобразуется постоянное напряжение небаланса измерительной схемы в переменное напряжение?

4. Что влияет на правильное измерение т.э.д.с. термоэлектрического термометра компенсационным методом?

5. Что может вызвать значительные дополнительные погрешности у потенциометра?

Форма 1

Протокол

поверки автоматического потенциометра типа_______, НСХ___,No___,класса___, с пределами измерения от___оС, до______оС Поверка производилась по потенциометру типа__, No_____,класса____. Замечания по внешнему осмотру__________________________________ Время установления показаний___________________________________ Характер успокоения подвижной системы__________________________

Порог чувствительности

Участок шкалы, % Показания образцового потенциометра, мВ Порог чувствительности
прямой ход обратный ход прямой ход обратный ход
Ui Ui+Δ Ui Ui-Δ ΔU,мВ SU,% ΔU,мВ SU,%
               
               
               

Форма 2

Наши рекомендации