ДЦ Метрологија

Гайд Дц пвп 3.3.5 (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

ДЦ Метрологија

ДЦ струјни кругови


Питање 1

Дефинишите следеће метролошке појмове:

• Неизвесност
• Тачност
• Грешка
• Прецизност
• Следљивост
Открити одговор Сакриј одговор

Допустићу вам да истражите дефиниције овим изразима!

Напомене:

Речи "прецизност" и "прецизност" често (неправилно) замењују једни са другима. Међутим, имају различита и одвојена значења.

Што се тиче речи "следљивост", можда бисте желели да разрадите електричну метрологију као каријеру у себи. Одржавање међународних мјерних стандарда је интензиван рад и квалифицирани људи електронике на свим нивоима стручности (техничари, инжењери, истраживачи, научници) су потребни на многим локацијама широм свијета како би одржали систем. Иако може звучати досадно, метрологија је од суштинског значаја за најсавременије научно истраживање, као и за модерну индустрију.

Питање 2

У лабораторијама за хемију, балансне ваге се користе за прецизно мерење масе разних супстанци. Како је, тачно, лабораторијска балансна скала која се користи "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00523к01.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

Скала "равнотежа" функционише на принципу масе у равнотежи: непозната маса се супротставља познатим количинама масе док скала не региструје стање равнотеже.

Напомене:

Важна тачка коју желим да комуницирам са овим питањем јесте да скала не чини ништа друго него указује на стање равнотеже (нулта вишка масе са обе стране). Као такав, примарни извор тачности у овом систему мјерења не лежи унутар самог механизма скале! Ово је важан квалитет мјерног система: изолирати изворе нетачности на врло специфичне дијелове система, гдје се могу чврсто контролирати.

Питање 3

Објасните како овај електрични систем функционише на сличан начин лабораторијској "балансној" скали:

Круг са словом "Г" у њему је симбол за галванометар . Какву практичну сврху овакав систем може послужити "# 3"> Открити одговор Сакриј одговор

Галванометар региструје нулу ако и само ако су два извора напона прецизно једнака.

Напомене:

Прво питање које ће ваши ученици вероватно питати је: "Шта је галванометар ?" Нека истражују ово питање! Одговор је лако наћи.

Затим ће ваши ученици морати објаснити како се овај систем може користити како би учинио нешто практично. Као што лабораторијски баланс служи за мерење масе, овај систем такође мери нешто. Изазовите своје ученике да извлаче аналогију између компоненти овог система и компоненти лабораторијске равнотеже. Која основна карактеристика мора имати Е стандардни извор напона како би ово могло бити корисни систем мерења?

Питање 4

Ако се волтметар користи за директно мерење напона непознатог извора, прво се мора калибрирати како би се обезбедило прецизно мерење:

Који је минимални број тачака дуж опсега мерача који је потребно калибрисати, с обзиром на претпоставку савршено линеарног одговора "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00526к02. пнг ">

Открити одговор Сакриј одговор

Савршено линеарни волтметар, који се користи за мерење напона директно, треба калибрирати на двије тачке дуж њеног мерног опсега како би се осигурала прецизност мерења.

Волтметар који се користи за диференцијално мерење треба само калибрисати у једној тачки дуж њене опсеге, а та тачка је нула.

Напомене:

Питајте своје ученике да ли би две тачке калибрације на опсегу мерача требало да буду блиско повезане или далеко одвојене за најбољу (најсвеобухватнију) калибрацију.

Разговарајте о лакшим захтјевима за калибрацију диференцијалног мерача. Изазовите својим ученицима овим питањем: "Да ли је мерна линеарност волтметра толико важна ако се користи за мерење диференцијала у односу на то да ли се користи за директно мерење?" Зашто и зашто не?

Питање 5

Објасните најједноставнији начин извођења калибрације једноу точка на врло осјетљивом, прецизном волтметру. Како се осигуравате да волтметар добија фиксни унос познате количине, нарочито без набавке скупне опреме за калибрацију?

Открити одговор Сакриј одговор

Скратите тестове волтметара заједно. Ово ствара улазно стање нула волта.

Напомене:

Изазови своје ученике овим питањем: "Ако је нула одговарајући сигнал за калибрацију једне тачке, зашто онда не оставите два тестна кода искључена? Зашто би их скратили заједно? "

Ако у класи имате расположив осетљив волтметар, одговор се може лако показати. Ово је посебно тачно ако поставите волтметар у опсег "АЦ милливолт" тако да узима напонске напојне струје из околних електричних уређаја и услужних програма.

Питање 6

Овај разводник напона би требало да излази половину напона батерије између тачака А и Б:

Међутим, ако изводите овај исти експеримент користећи прави волтметар, мјерење добијено помоћу мерача бит ће знатно другачије од онога што би требало бити тамо, на основу предвиђања 1/2 Е батерије . Објасните зашто се волтметар региструје. Шта је око овог кола који узрокује да је мерење тако далеко од предикције, када добро знамо да други кругови напона који смо направили не показују никакву значајну грешку "# 6"> Открити одговор Сакри одговор

Ово коло представља демонстрацију "оптерећења" волтметара на колу, изазивајући лажно малу меру.

Напомене:

Метар "учитавање" је озбиљан проблем у електричној метрологији. То је основни принцип мерења да мерни инструмент увек утиче на количину која се мјери до неке мере. У оваквим случајевима, степен утицаја је озбиљан.

За оне инструкторе са неким позадином у квантној физици, молимо Вас да се уздржите од мита о томе да је учитавање бројила пример Хеисенберговог принципа несигурности. Принцип неизвесности нема никакве везе са утицајем мерног инструмента на нешто што меримо. Умјесто тога описује неизвесност инхерентна самој количини . Ако желите да поделите прави електрични пример овог принципа несигурности са ученицима, сачекајте док не проуче хармонике и анализоре спектра, где им можете рећи да је немогуће измерити и тренутну амплитуду сигнала и фреквенцију сигнала неограничена сигурност.

Питање 7

Следећи волтметарски круг избјегава проблеме "учитавања" при мерењу извора напона високог отпора. Опишите како радити ово коло и како се грешка учитавања елиминише коришћењем таквог потенциометријског инструмента:

Открити одговор Сакриј одговор

Померите прекидач у позицију "Бал" и подесите потенциометар док тастер за мерење не региструје прецизно нулу. Затим пребаците прекидач у положај "Меас" и прочитајте напон директно од кретања бројила.

Напомене:

Потенциометријска мерења напона у ДЦ су била уобичајена у индустрији пре доласка прецизних електронских волтметара са улазима високе отпорности. Техника, међутим, сигурно није застарјела и заправо је још увијек запослена у метролошким лабораторијама широм свијета како би се добили најтачнији мјерења напона (без оптерећења).

Импресивно је што ученици граде потенциометријски волтметарски круг помоћу јефтиног аналогног ВОМ-а (Волт-Охм-Миллиамметер) и да га надмашују дигитални волтметар са дигиталним волтметром за директно читање, који кошта стотине долара! Што је већа отпорност која је инхерентна извору напона који се мери, већа је грешка учитавања било ког волтметра, а што више потенциометријски инструмент доказује своју вриједност.

Питање 8

Општа метрологија се базирала на стандардним артефакатима, али савремени научни тренд је према унутрашњим стандардима . Објасните шта ова два појма значе, као и њихов значај у научном раду.

Открити одговор Сакриј одговор

"Артефакат" је непроводљив објекат који се произвољно сматра "стандардним". "Виртуелни" стандард, за поређење, је поновљиви стандард заснован на неизмиривим физичким константама.

Напомене:

Велики пример "артифакт" стандарда је метална трака која је била међународни стандард за "метар" (метричка јединица дужине). Питајте ученике колико је згодно научницима који раде широм свијета да калибрирају своју опрему ако су једини примарни стандард за мерење дужине били једини метални лим. Какве предности могу бити изведене из употребе "унутрашњих" стандарда "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 9

Која технологија се тренутно сматра најсавременијом за репродуцирање стандардног волта ?

Открити одговор Сакриј одговор

Стандард напона се базирао на одређеном типу хемијске батерије, али не више!

Напомене:

Питања као што је ова никада неће постати застарела, иако одговор може. У време овог писања (август 2003), међународно призната технологија за стандардни волт заснована је на квантном феномену познатом као ефекат Џозефсонске Јунке .

Питање 10

Која технологија се тренутно сматра најсавременијом за репродуцирање стандардног охма ?

Открити одговор Сакриј одговор

Стандард напона се базирао на одређеној дужини посебне жице, али више није!

Напомене:

Питања као што је ова никада неће постати застарела, иако одговор може. У време овог писања (август 2003), међународно призната технологија за стандардни волт базирана је на квантном феномену познатом као ефекат Куантум Халл .

Питање 11

Лабораторије за калибрацију често упућују на показатеље неизвесности теста (ТУР), који се обично држе у омјеру од 4: 1 или више при извршавању калибрационих радова на инструментима. Шта то значи?

Открити одговор Сакриј одговор

"Рат несигурности тестова" односи се на то колико прецизније се инструмент калибрира у поређењу са инструментом који се калибрише.

Напомене:

Иако ваши ученици можда никад неће морати да израчунају ТУР, још је важно да знају шта је општи принцип. Ако било који од њих доживи потешкоће с разумевањем концепта, питајте их да ли има смисла користити ланац да провјери калибрацију микрометра или да употреби ручни сат за провјеру дуготрајне стабилности лабораторијског хронографа.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →