Міністерство  освіти і науки України

Харківський національний університет радіоелектроніки 
 

Факультет ТКВТ

Кафедра МВТ 
 

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ 

ПОЯСНЮВАЛЬНА  ЗАПИСКА

Методика  повірки засобу вимірювальної  техніки .

^{(тема роботи)}

Основи  метрологічного забезпечення  

^{(дисципліна)} 
 

Керівник …………………………………...……………………….Крюков О. М.

^{(підпис, дата, посада, прізвище, ініціали)} 

Студент гр.МВТ-06-1        ИМЯ

^{(група,  підпис, дата, прізвище, ініціали)} 
 
 
 
 
 
 

2009

 

Завдання 
Реферат 

     Пояснювальна  записка містить 22 сторінки машинописного тексту,                5 малюнків, 6 джерел.

     У курсовому проекті наведено перелік контрольованих метрологічних характеристик генератора імпульсів спеціалізованого та проведено вибір методів і засобів його повірки. Обґрунтовано  вимоги до метрологічних характеристик робочих еталонів та розроблені пропозиції з вибору типів засобів повірки. Розроблена методика виконання повірки генератора імпульсів спеціалізованого.

     Метою курсового проекту є закріплення розділів курсу "Основи метрологічного забезпечення", присвячених питанням розробки методики повірки засобів вимірювальної техніки.

 

 

ЗМІСТ 

Вступ

 

      Технічний прогрес, вдосконалення технологічних процесів, виробництво точних, надійних та довговічних машин та приладів, підвищення якості продукції неможливі без розвитку метрології та постійного вдосконалення техніки вимірювань. Одній з основних форм підтримки засобів вимірювальної техніки в справному стані є їх періодична повірка. 

     Повірка засобів  вимірювальної техніки – це визначення похибок засобів вимірювальної техніки(засобів вимірювань) і встановлення їх придатності до застосування [1].

      Засоби вимірювальної  техніки підлягають первинної повірці при випуску на виробництві,після ремонту, при ввозі у країну з-за кордону,а також періодичної, позачергової, інспекційній і експертній повіркам при їх експлуатації та зберіганні[2].

      Повірку засобів вимірювальної техніки  проводять територіальні органи, уповноважені (акредитовані) на її проведення. У разі якщо територіальні органи за відсутністю відповідних еталонів не можуть провести повірку окремих типів засобів вимірювальної техніки, то повірку цих засобів вимірювальної техніки проводять наукові метрологічні центри, уповноважені (акредитовані) на її проведення.

      Повірку проводять посадові особи територіальних органів і наукових метрологічних центрів – державні повірники, атестовані у порядку, встановленому нормативно-правовим актом центрального органу виконавчої влади у сфері метрології (ЦОВМ).

      Повірку засобів вимірювальної техніки під час експлуатації та випуску з виробництва і ремонту можуть виконувати повірочні лабораторії підприємств і організацій, уповноважені (акредитовані) на її проведення.

      Повірку проводять працівники цих лабораторій, атестовані як повірники у порядку встановленому нормативно-правовим актом ЦОВМ.

      Повірку засобів вимірювальної техніки  здійснюють згідно з методиками повірки, викладеними в окремих документах і затвердженими за встановленим ЦОВМ порядком, або викладеними у  відповідних розділах експлуатаційних документів на засоби вимірювальної техніки.

      Засоби  вимірювальної техніки визнають придатними до застосування, якщо результати повірки підтверджують їх відповідність  метрологічним і технічним вимогам  до цих засобів вимірювальної  техніки, встановленим у нормативних чи експлуатаційних документах.

      Результати  вимірювань та інші дані, отримані під  час проведення повірки, має бути  задокументовано відповідно до методики повірки.

 

1. Аналіз  переліку контрольованих метрологічних характеристик

 

      Метою курсового проекту є розробка методики виконання повірки генератора імпульсів спеціалізованого з наступними технічними характеристиками:

      період слідування генерованих імпульсів: 1 мс ;

      діапазон тривалості генерованих імпульсів: 10-100 мкс;

      похибка встановлення тривалості основних імпульсів за шкалою тривалостей:

      максимальна амплітуда імпульсів на зовнішньому узгодженому навантаженні : не менше 10 В.

   Генератор імпульсів є джерелом поодиноких або періодичних імпульсних сигналів, ідеальна форма яких має бути прямокутною та характеризуватися лише двома параметрами - тривалістю τ та амплітудою U_т. Реальна форма прямокутного імпульсу, що відтворюється генератором (мал. 1), відрізняється від ідеальної, а для кількісної оцінки цієї різниці існує система параметрів для опису форми імпульсного сигналу. 
 

 

Мал. 1. Імпульсний сигнал та його параметри 

До основних параметрів імпульсного сигналу належать [3,4] :

   - амплітуда імпульсу U_т. Визначається шляхом продовження плоскої частини вершини імпульсу до перетину з його фронтом; 

 - тривалість імпульсу τ. Визначається на рівні 0,5 U_т;

   - тривалість зрізу τ _ф - час спадання імпульсу від рівня 0,1 U_т до 0,9 U_т;

   - тривалість зрізу τ _зр - час спадання імпульсу від рівня 0,9 U_т до 0,1 U_т;

• викид на вершині ΔU_В - короткочасне відхилення миттєвого значення імпульсної напруги на ділянці встановлення вершини від лінії, що визначає вершину імпульсу;
• викид у паузі ΔU_П - короткочасне відхилення миттєвого значення імпульсної напруги на ділянці спадання імпульсу від лінії, яка визначає його основу;

  - спадання вершини ΔU_с - різниця між миттєвим значенням імпульсної напруги на початку формування зрізу імпульсу та значенням U_т;

  - нерівномірність ΔU_т - максимальне значення відхилення миттєвого значення імпульсної напруги від прямої, що апроксимує вершину імпульсу (після встановлення вершини).

  Як правило, параметри ΔU_В, ΔU_П, ΔU_с та ΔU_П виражають у процентах від ΔU_т. Імпульс вважається прямокутним, якщо τ _ф і τ _зр менше 0,3τ.

      Згідно з ГОСТ 8.206-76 (СТ СЭВ 3074-81) при проведені повірки генератора імпульсів повинні виконуватись наступні операції і здійснюватися контроль наступних метрологічних характеристик:

      зовнішній огляд;

      опробування;

      визначення похибки встановлення частоти (періоду) слідування імпульсів;

      визначення похибки встановлення тривалості імпульсів;

      визначення параметрів спотворень (тривалості фронту та зрізу, викид на вершині і в паузі, нерівномірність і нахил вершини) основних імпульсів;

      визначення похибки встановлення часового зрушення;

      визначення похибки встановлення амплітуди імпульсів.

     При проведенні зовнішнього  огляду повинно бути встановлено  відповідність генератора імпульсів що повіряється наступним вимогам:

      генератор повинен  бути укомплектований усім необхідним для проведення повірки, забезпечено технічним описом та інструкцією з експлуатації;

      не повинно бути механічних ушкоджень порушуючих роботу приладу або заважаючих роботі повірників;

      зовнішній стан відлікових шкал та приладів повинно забезпечувати  відлік показань.

     Опробування генератора що повіряється виконується одразу після його включення та здійснюється електронно-променевим осцилографом, який повинен забезпечити можливість спостерігання основних імпульсів генератора у всьому діапазоні встановлених значень тривалості, частоти повторення, часових зрушень та амплітуди. 

 

2. Обґрунтування вибору методів і засобів повірки

 

     2.1. Визначення похибки встановлення частоти (періоду) слідування імпульсів

     Згідно [3,4], визначення похибки встановлення частоти (періоду) слідування імпульсів виконують методом прямого виміру частоти (періоду) слідування електронно-лічильним частотоміром та розрахунком похибки по формулі:

       ,     (2.1)

де    - відносна похибка встановленого значення визначаємого параметру;

      - значення визначаємого параметра, встановлене по відліковому пристрою генератора, що провіряється;

         - дійсне значення визначаємого параметра, отримане при вимірюванні зразковим засобом повірки.

      Електронно-лічильний частотомір повинен забезпечувати вимір частоті (періоду) слідування імпульсів генератора що повіряється в заданому діапазоні частоти (періоду) слідування імпульсів. Похибка засобів повірки не повинна перевищувати похибки, що припускається для визначаємого параметра генератора.

      Структурна схема  з’єднання приладів при вимірюванні частоти(періоду)  слідування імпульсів представлена на мал.2. 

Мал. 2 

      Для генератора з  фіксованими значеннями частоти (періоду) слідування імпульсів, як це передбачено вихідними даними до курсового проекту, похибку встановлення частоти (періоду) слідування встановлюють для кожного фіксованого значення частоти (періоду) слідування імпульсів.

      Результати повірки по даному пункту вважаються позитивними, і генератор допускається до подальшої повірки, якщо розраховане по формулі 2.1 значення  

похибки не перевищує значення встановленого  в нормативної документації на генератор що повіряється. 

      2.2. Визначення похибки встановлення тривалості імпульсів.

     Визначення похибки  встановлення тривалості імпульсів виконують вимірюванням тривалості імпульсів методом прямих вимірювань за допомогою електронно-лічильного частотоміру [3,4], що працює у режимі вимірювання тривалості та визначенням похибки згідно формули 2.1.

     Електронно-лічильний  частотомір повинен забезпечувати вимірювання тривалості імпульсів генератора що повіряється у всьому діапазоні або у частині діапазону, встановлених значень тривалості імпульсів з похибкою, не перевищуючою 1/3 допустимої похибки тривалості імпульсів нашого генератора.

     Структурна схема  з’єднання приладів при вимірюванні тривалості імпульсів електронно-лічильним частотоміром наведена на мал.2

  Похибку установки тривалості імпульсу встановлюють не менш, як за трьома оцифрованими точками шкали кожного піддіапазону многодиапазонних генераторів та не менш, як за п'ятьма оцифрованими точками шкали однодіапозонних генераторів, розподілених за шкалою включаючи дві кінцеві точки. Похибку установки тривалості імпульсу встановлюють при установці двох значень амплітуди імпульсів – максимальної(номінальної) та мінімальної.