laba111 (810793)
Текст из файла
Îò÷åò î âûïîëíåíèè ëàáîðàòîðíîé ðàáîòû1.1.1Îïðåäåëåíèå ñèñòåìàòè÷åñêèõ è ñëó÷àéíûõïîãðåøíîñòåé ïðè èçìåðåíèè óäåëüíîãîñîïðîòèâëåíèÿ íèõðîìîâîé ïðîâîëîêèÌèõàèë Ëàøèí, 813 ãðóïïà 1 êóðñà ÔÐÒÊ21 ñåíòÿáðÿ 2018 ã.11Àííîòàöèÿ ðàáîòå èçìåðÿåòñÿ óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå òîíêîé ïðîâîëîêè êðóãëîãî ñå÷åíèÿ, èçãîòîâëåíîé èç íèõðîìîâîãî ñïëàâà.Èñïîëüçóþòñÿ ñëåäóþùèå ìåòîäû èçìåðåíèé ñîïðîòèâëåíèÿ:• îïðåäåëåíèå óãëîâîãî êîýôôèöèåíòà íàêëîíà çàâèñèìîñòè íàïðÿæåíèÿ íà ïðîâîëîêå îò òîêà ÷åðåç íå¼, èçìåðÿåìûõ ñ ïîìîùüþ àíàëîãîâûõ è öèôðîâûõ âîëüòìåòðîâ èà ìïåðìåòðîâ,• èçìåðåíèå ñ ïîìîùüþ ìîñòà ïîñòîÿííîãî òîêà.Ãåîìåòðè÷åñêèå ðàçìåðû îáðàçöà èçìåðÿþòñÿ ñ ïîìîùüþëèíåéêè, øòàíãåíöèðêóëÿ è ìèêðîìåòðà. Äåòàëüíî èññëåäóåòñÿ ñèñòåìàòè÷åñêèå è ñëó÷àéíûå ïîãðåøíîñòè ïðîâîäèìûõèçìåðåíèé.Öåëü ðàáîòû: èçìåðèòü óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîëîêè è âû÷èñëèòü ñèñòåìàòè÷åñêèå è ñëó÷àéíûå ïîãðåøíîñòèïðè èñïîëüçîâàíèè òàêèõ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ, êàê ëèíåéêà, øòàíãåíöèðêóëü, ìèêðîìåòð, àìïåðìåòð, âîëüòììåòð èìîñò ïîñòîÿííîãî òîêà.2Òåîðåòè÷åñêèå ñâåäåíèÿëèíåéêà, øòàíãåíöèðêóëü, àìïåðìåòð, îòðåçîê ïðîâîëîêè èç íèõðîìà, ìèêðîìåòð, âîëüòìåòð,èñòî÷íèê ÝÄÑ, ìîñò ïîñòîÿííîãî òîêà, ðåîñòàò, êëþ÷.Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàòåðèàëà ïðîâîëîêè êðóãëîãî ñå÷åíèÿ, èçãîòîâëåííîé èç îäíîðîäíîãî ìàòåðèàëà è èìåþùåéâñþäó îäèíàêîâóþ òîëùèíó, ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ïî ôîðìóëå: ðàáîòå èñïîëüçóþòñÿ:Rïð πd2ρ=l 42(1)ãäå Rïð ñîïðîòèâëåíèå èçìåðÿåìîãî îòðåçêà ïðîâîëîêè, l åãî äëèíà, d äèàìåòð ïðîâîëîêè.
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ îïðåäåëåíèÿ óäåëüíîãî ìîïðîòèâëåíèÿ ìàòåðèàëà ñëåäóåò èçìåðèòüäëèíó, äèàìåòð è âåëè÷èíó óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîëîêè.Ñîãëàñíî çàêîíó Îìà íàïðÿæåíèå V è òîê I â îáðàçöå äîëæíû áûòü ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèåì(2)V =R·IÄëÿ èçìåðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ è òîêà èñïîëüçîâàëàñü ñõåìà, ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñ. 1.εRАRARпрRVVÐèñ. 1: ñõåìà ëàáîðàòîðíîé óñòàíîâêèÂâèäó íåèäåàëüíîñòè èñïîëüçóåìîãî âîëüòìåòðà íåîáõîäèìî ó÷åñòü, ïîïðàâêó íà åãî êîíå÷íîå ñîïðîòèâëåíèå RV . Ïîêàçàíèÿ àìïåðìåòðà IA è âîëüòìåòðà VB ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèåìVB = R0 IA(3)ãäå R0 ñîïðîòèâëåíèå ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåííûõ ïðîâîëîêè è111= +, è Rv R, R0 Ãðàôèê çàâè0RR RVñèìîñòè VB (IA ) äîëæåí ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé ïðÿìóþ, óãëîâîéêîýôôèöèåíò êîòîðîé åñòü R', îòêóäà ñîïðîòèâëåíèå îáðàçöàâîëüòìåòðà, ïðè÷åì3ìîæåò áûòü íàéäåíî êàêRV R0R00R=≈R 1+RV − R0RV3(4)Îáîðóäîâàíèå è èíñòðóìåíòàëüíûå ïîãðåøíîñòèØòàíãåíöèðêóëü:Ìèêðîìåòð:σñð = 0, 1 ìì (ñîãëàñíî ìàðêèðîâêå).σñð = 0, 01 ìì (ñîãëàñíî ìàðêèðîâêå)Òàáëèöà 1: Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðîèçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâÂîëüòìåòðÀìïåðìåòðÑèñòåìàÌàãíèòîýëåêòðè÷åñêàÿÖèôðîâàÿÊëàññ òî÷íîñòè0,5Ïðåäåë èçìåðåíèé0,75 Â2ÀÖåíà äåëåíèé0,005 Â/äåë×óâñòâèòåëüíîñòü200 äåë/ÂÀáñîëþòíàÿ ïîãðåø0,005 Â(0,003*x+2*0,0001) ÀíîñòüÂíóòðåííååñîïðîRV = 250 ÎìRA = 1,2 Îìòèâëåíèå ïðèáîðàÐàçðÿäíîñòü äèñïëåÿ4 åä.Äëÿ äèàïàçîíà èçìåðåíèÿ àìïåðìåòðà ñ 0,055 A äî 0,7 A ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò ∆A = ±365mkA (0,7 %) äî ∆A = ±2, 3 mA (0,3 %).4Ìîñò ïîñòîÿííîãî òîêà Ð4833Êëàññ òî÷íîñòèÐàçðÿäíîñòü ìàãàçèíà ñîïðîòèâëåíèéÈñïîëüçóåìûé äèàïàçîí èçìåðåíèéÏîãðåøíîñòü èçìåðåíèé â èñïîëüçóåìîì äèàïàçîíå0,15 åä.10−4 10 Îì± 0,01 Îì äèàïàçîíå èçìåðåíèÿ R îò 1 äî010 Îì îòíîñèòåëüíàÿ ïîïðàâêà RRV ê ñîïðîòèâëåíèþ ñîãëàñíîôîðìóëå(4)ñîñòàâëÿåò îò 0,4% (ïðè R = 1 Îì è RV = 250 Îì)äî 2% (R = 5 Îì è RV = 250 Îì).
Äàííàÿ ïîïðàâêà ñîïîñòàâèìà ñ ïîãðåøíîñòüþ èçìåðåíèé âîëüòìåòðà (0,5%, ñîãëàñíîêëàññó òî÷íîñòè), ïîýòîìó åå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè ðàñ÷åòå êîíå÷íîãî ðåçóëüòàòà.Âåëè÷èíû ïîïðàâîê:0(Rñð )2R = Rñð +RV044.1(5)Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé è îáðàáîòêà äàííûõÈçìåðåíèå äèàìåòðà ïðîâîëîêè dd1 , ììd2 , ìì10.40.36Èçìåðåíèå äèàìåòðà ïðîâîëîêè23456780.40.40.40.40.40.40.40.37 0.36 0.35 0.36 0.35 0.36 0.36d1 = 0, 4 ìì90.40.36d2 = 0, 359 ìì100.40.36(6)Ïðè èçìåðåíèè äèàìåòðà ïðîâîëîêè øòàíãåíöèðêóëåì ñëó÷àéíàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé îòñóòñòâóåò.
Ñëåäîâàòåëüíî, òî÷íîñòü ðåçóëüòàòà îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî òî÷íîñòüþ øòàíãåíöèðêóëÿ (ñèñòåìàòè÷åñêîé ïîãðåøíîñòüþ):d1 = (0, 4 ± 0, 1) ìì5(7)Èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþ ìèêðîìåòðà ñîäåðæàò êàê ñèñòåìàòè÷åñêóþ, òàê è ñëó÷àéíóþ ïîãðåøíîñòè:σñèñò = 0, 01 ììvu nX1u1√2tσñë =0.297 · 10−3 ≈ 0, 0017 ìì(d2 − d2 ) =N i=110pp22 =σ = σñèñò+ σñë(0.01)2 + (0.0017)2 ≈ 0, 01014 ììσ≈ 0, 028 = 2, 8%εd =dñðÎêîí÷àòåëüíûå ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ äèàìåòðà ïðîâîëîêè:Øòàíãíåíöèðêóëåì: d = 0, 4 ± 0, 1 ìì;Ìèêðîìåòðîì:d = 0, 359 ± 0, 01 ìì4.2Ðàñ÷åò ïëîùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïðîâîëîêèÎïðåäåëèì ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ, èñïîëüçóÿ ôîðìóëó:2πd23, 14 · 0, 3592S==≈ 1, 01 · 10−3 ñì244Âåëè÷èíó ïîãðåøíîñòè σS íàéäåì ïî ôîðìóëåσS = 2σd0.01S=2· 1.01 · 10−3 ≈ 5, 6 · 10−3 ñì2 .d0.359Èòîãî, S = (1, 01±0, 06)·10−3 ñì2 , ò.å. ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî0,056≈ 0, 055 = 5, 5%ñå÷åíèÿ îïðåäåëåíà ñ òî÷íîñòüþ εS = 1,0124.3Èçìåðåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîëîêèÐåçóëüòàòû èçìåðåíèé çàâèñèìîñòåéïîêàçàíèé âîëüòìåòðàVB îò ïîêàçàíèé àìïåðìåòðà IA â ñõåìå ðèñ.
1 ïðè ðàçíûõäëèíàõ îáðàçöà ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2. Ñîîòâåòñòâóþùèå ãðàôèêè çàâèñèìîñòåé èçîáðàæåíû íà ðèñ. 2.6Òàáëèöà 2: Èçìåðåíèå ñèëû òîêà è íàïðÿæåíèÿ è ðàñ÷åò ñîïðîòèâëåíèÿ:l = 10 ñìl = 30 ñìl = 50 ñìV,  I, ÀRV,  I, ÀRV,  I, ÀR0.715 0.7028 1.0215 0.745 0.2462 3.0626 0.705 0.1396 5.15270.580 0.5655 1.0298 0.625 0.2062 3.0678 0.640 0.1269 5.14510.495 0.4842 1.0265 0.495 0.1633 3.0680 0.540 0.1071 5.14370.375 0.3670 1.0260 0.360 0.1191 3.0592 0.360 0.0712 5.15840.130 0.1268 1.0294 0.170 0.0557 3.0893 0.300 0.0598 5.1174Rñð 1 =1.0267 Rñð 2 =3.0694 Rñð 3 =5.1434Ïî ãðàôèêó óáåæäàåìñÿ, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ñõîðîøåé òî÷íîñòüþ (â ïðåäåëàõ èíñòðóìåíòàëüíûõ ïîãðåøíîñòåé îïûòà) ëîæàòñÿ íà òåîðåòè÷åñêóþ ïðÿìóþ V = R · I ,èñõîäÿùóþ èç íà÷àëà êîîðäèíàò.Ïîëüçóÿñü ìåòîäîì íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ, VB = RIA ñòðîèì àïïðîêñèìèðóþùèå ïðÿìûå, îïðåäåëÿÿ èõ óãëîâîé êîýôôèöèåíò ïî ôîðìóëåhV Ii(8)hI 2 iÑëó÷àéíóþ ïîãðåøíîñòü îïðåäåëåíèÿ óãëîâîãî êîýôôèöèåíòàâû÷èñëÿåì êàê:s1 hV 2 i2ñë−R(9)σR =2n hI iR=, ãäå n ÷èñëî òî÷åê â ãðàôèêå (5)Îöåíèì âîçìîæíóþ ñèñòåìàòè÷åñêóþ ïîãðåøíîñòü, îáóñëîâëåííóþ èíñòðóìåíòàëüíûìè ïîãðåøíîñòÿìè ïðèáîðîâ, êàê ïîãðåøíîñòü âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíîãî R = V /I ïðè ìàêñèìàëüíûõçíà÷åíèÿõ V è I :∆ñèñò∼RRr(∆V 2∆I 2) +()VmaxImax(10)Ðåçóëüòèðóþùàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ R:q2σR = (σRñë )2 + (∆ñèñòR )7(11)Ðåçóëüòàòû ñâåäåíû â òàáë.
3. Òàì æå äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþ ìîñòà ïîñòîÿííîãîòîêàÐ4833 ñ ó÷¼òîì åãî ïîãðåøíîñòè. Âèäíî, ÷òî ñëó÷àéíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ìàëà, êðîìå ñëó÷àÿ èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ îòðåçêêà l = 50 ñì, ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ êîòîðîãî îêàçàëàñü âåëèêà èç-çà âûáîðàñëèøêîì ìàëûõ çíà÷åíèé IA è VB íà ïðåäåëàõ èçìåðåíèé ïðèáîðîâ, ÷òî âèäíî íà ãðàôèêå (ðèñ 2).  îñòàëüíûõ äâóõ èçìåðåíèÿõ îñíîâíîé âêëàä â ïîãðåøíîñòü âíîñÿò ñèñòåìàòè÷åñêèåïðèáîðíûå ïîãðåøíîñòè.
Êîíòðîëüíûå èçìåðåíèÿ ñ ïîìîùüþìîñòà äàþò íåñêîëüêî çàíèæåííûå ðåçóëüòàòû, äâà îòêëîíåíèÿ íàõîäÿòñÿ â ïðåäåëàõ ±2σ , îäíî â ïðåäåëàõ ±3σÒàáëèöà 3: Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîëîêè:l,ñì103050R, Îì1,026653,069395,14336σRñë , Îì0,00790,02370,0430∆ñèñòR , Îì0,02120,03430,20028σR , Îì0,02270,04170,2049Rìîñò , Îì0,96 ±0, 012,99 ±0, 015,04 ±0, 01Ðèñ.
2: Ãðàôèêè ñîïðîòèâëåíèé ïðîâîëîê4.4Âû÷èñëåíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿÏî ôîðìóëå (1) íàõîäèì óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàòåðèàëàïðîâîëîêè, èñïîëüçóÿ çíà÷åíèÿ R, ïîëó÷åííûå â ï. 4.3.Ðàññ÷èòàåì ïîãðåøíîñòü σρ :σρ 2σRσd) = ( )2 + 22 ( )2ρRdrσRσdσρ = ρ ( )2 + 4( )2Rd(9(12)Çàïèøåì ðåçóëüòàòû ïðîèçâååííûõ ðàñ÷åòîâ â òàáëèöó:Òàáëèöà 4: Óäåëüíîå îïûòà123ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîëîêèρ, 10−6 Îì · ì1,039 ± 0,0621,036 ± 0,0511,0413 ± 0,071Òîãäà èòîãîâûå çíà÷åíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíè è åãî ïîãðåøíîñòè:Σρi= 1, 0387 · 10−6 Îì · ì3Σσρi= 0, 0613 · 10−6 Îì · ìσρ =3σρ1, 0387ερ ==≈ 0, 059 = 5, 9%ρ0, 0613ρ=5(13)(14)(15)Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòà è âûâîäû ðàáîòå óäàëîñü ïîëó÷èòü çíà÷åíèå óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îáðàçöà íèõðîìîâîé ïðîâîëîêè ñ òî÷íîñòüþ ∼ 5, 9%.
Òàáëè÷íûå çíà÷åíèÿ ëåæàò â äèàïàçîíå ρòàáë = 0, 97 . . . 1, 14 ·10−6 Îì · ì â çàâèñèìîñòè îò ñîñòàâà. Èçìåðåííûå çíà÷åíèÿρ = (1, 0387 ± 0, 0613) · 10−6 Îì · ì ïîïàäàþò â ýòîò äèàïàçîíâ ïðåäåëàõ îäíîãî ñòàíäàðòíîãî îòêëîíåíèÿ, îäíàêî ïîãðåøíîñòü ðåçóëüòàòà íå ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ìàðêó ñïëàâà.Ñàìûé áîëüøîé âêëàä â ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ âíåñëà ïîãðåøíîñòü àíàëîãîâîãî âîëüòìåòðà â êîíêðåòíîì äèàïàçîíå èçìåðåíèé ñ ó÷åòîì ñëó÷àéíûõïîãðåøíîñòåé(≈ 2%) Èòîãîâûå ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé ñîïðîòèâëåíèÿ îêàçàëèñü äîñòàòîí÷íî âåëèêè è íå âî âñåõ ñëó÷àÿõðàññ÷èòàííîå çíà÷åíèå ñîâïàäàëî ñ ïîêàçàíèÿìè ìîñòîâîé ñõåìû ñ òî÷íîñòüþ ±2σ .
Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ìàëûì êîëè÷åñòâîì10ïðîâåäåííûõ èçìåðåíèé (n = 5) è ïîãðåøíîñòÿìè èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ, â ïåðâóþ î÷åðåäü àíàëîãîâîãî âîëüòìåòðàè ìèêðîìåòðà. Ñëó÷àéíàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé äèàìåòðàîêàçàëàñü ìåíüøå öåíû äåëåíèÿ ìèêðîìåòðà, ïîýòîìó íå óäàëîñü ñ òî÷íîñòüþ óñòàíîâèòü õàðàêòåð íåîäíîðîäíîñòè ïðîâîëîêè, äëÿ ýòîãî íåáõîäèìî èñïîëüçîâàòü áîëåå ñîâåðøåííûåïðèáîðû.11.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
