Стандартизация. Основные понятия. Законодательная и нормативная базы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

БУ ВО ХМАО - Югры «Сургутский Государственный университет»

Политехнический институт

Кафедра радиоэлектроники и электроэнергетики

Реферат

по дисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях»

На тему: «Стандартизация. Основные понятия. Законодательная и нормативная базы»

Выполнил:

студент группы 604-52

Коржук Анна Васильевна

Проверил:

Бородина Е.А.

Сургут

2017

Содержание

измерительный электростатический вольтметр

Введение

1. Приборы электростатической системы

1.1 Понятие электростатической системы

1.2 Электростатические механизмы

1.3 Устройство вольтметра электростатической системы

2. Характеристика электростатических механизмов

2.1 Принцип действия

2.2 Область применения

Заключение

Список литературы

Введение

На любом производстве, при любых технологических процессах, контроле состояния окружающей среды, учете и расходовании материальных ресурсов и многих других видах деятельности измерения были, есть и будут одними из важнейших условий достижения поставленных целей. Измерения являются связующим звеном, обеспечивающим все многообразие человеческой деятельности. Каждую секунду в стране выполняются сотни миллионов измерительных операций, результаты которых используются для обеспечения безопасной и безаварийной работы промышленных и энергетических агрегатов, оптимизации протекающих в них процессов. Затраты на обеспечение операций измерений, испытаний и контроля составляют до 20% от общих затрат на производство продукции. Только высокая и гарантированная точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений на всех уровнях управления производством. Теоретическая метрология является научной основой измерений и конструирования измерительной техники. Она занимается изучением проблем измерения в целом и образующих измерение элементов: приборов и средств измерений, физических величин и их единиц, методов и методик измерений, результатов и погрешностей измерений и др. Каждые 10?15 лет происходит смена поколений измерительной техники, что связано с повышением требований к точности, достоверности, быстродействию процессов измерения. С каждым годом при измерениях все шире применяются разнообразные электронные компоненты, измерительные преобразователи (датчики), техника измерений становится все более «электронизированной». Тем не менее, неизменными, как правило, остаются основные принципы измерений и обработки данных, к которым, к сожалению, отношение иногда достаточно легкомысленное ввиду возможности применения для обработки данных вычислительной техники. Кроме того, многие принципы, положенные в основу метрологической аттестации, могут быть использованы для анализа самых разнообразных процессов и структур. Поэтому в данном учебном пособии главный акцент сделан на изложении общей теории измерений, основных принципов обработки данных, общих принципов построения измерительных систем.

1. Приборы электростатической системы

1.1 Понятие электростатической системы

Электростатическими называются приборы, вращающий момент которых создается в результате действия сил электрического поля, возникающих между разноименно заряженными проводниками - электродами измерительного механизма. Указанный способ создания вращающего момента принципиально отличает электростатические приборы от всех приборов непосредственной оценки, у которых вращающий момент возникает в результате взаимодействия магнитного поля измерительного механизма с током.

1.2 Электростатические механизмы

Электростатические измерительные механизмы основаны на использовании эффекта перемещения подвижной части под действием энергии электрического поля системы двух или более заряженных проводников. Ток через механизм не протекает, поэтому электростатические механизмы могут быть только вольтметрами.

1.3 Устройство вольтметра электростатической системы

Перемещение подвижной части связано с изменением емкости. Под действием подведенного к электродам напряжения создается электрическое поле. Силы электрического поля стремятся повернуть подвижную часть таким образом, чтобы энергия электрического поля Wэ= CU 2/2, где С ? емкость между подвижным и неподвижным электродами, была наибольшей, т.е. чтобы подвижный электрод втягивался в пространство между неподвижными электродами и поворачивал указатель.

Изменение энергии поля вследствие перемещения подвижной части прибора определяет вращающий момент

где С ? электрическая емкость между подвижными и неподвижными электродами. В положении равновесия , отсюда

При dC/dб = const угол б пропорционален квадрату действующего значения напряжения (U 2), т.е. шкала прибора неравномерная (квадратичная), с индикаторной зоной в начале шкалы. Подбором формы и размеров подвижных и неподвижных электродов можно получить такую зависимость dC/dб, которая обеспечивает практически равномерную шкалу от 15 до 100% верхнего предела измерения.

При переменном напряжении U=Um sinщt, приложенном к электродам, подвижная часть вследствие инерционности будет реагировать на действующее значение переменного напряжения. Поэтому прибор одинаково успешно регистрирует как постоянное, так и переменное напряжение. Малые силы взаимодействия требуют тонкой, качественной подвески подвижной системы, поэтому используется плоская стальная или бронзовая нить, а увеличение чувствительности отсчета достигается за счет применения «светового рычага». Электростатический механизм со световым индикатором.

Приборы применяются в широком частотном диапазоне (до десятков мегагерц) а также в цепях высокого напряжения (до сотен киловольт).

2. Характеристика электростатических механизмов

Достоинства:

1. Возможность измерения постоянных и переменных напряжений.

2. Малое потребление мощности от измерительной цепи (на постоянном токе равно нулю).

3. Малое влияние температуры, частоты и формы напряжения, внешнего магнитного поля.

4. Возможность измерения напряжений высокой частоты.

5. Возможность изготовления приборов для измерения высоких напряжений (до сотен киловольт) без громоздких, дорогих добавочных резисторов и измерительных трансформаторов.

Недостатки:

1. Малый вращающий момент (измерения, возможно, проводить, начиная с напряжения, равного 10 В).

2. Чувствительность мала, поэтому используется подвеска подвижной системы и световой отсчет.

3. Сильное влияние внешних электростатических полей, вследствие чего необходимо использовать электростатический немагнитный экран.

4. Высокая чувствительность к ударным нагрузкам.

2.1 Принцип действия

Электростатический прибор пластина. Перемещение подвижной части приборов этой системы происходит в результате взаимодействия электрически заряженных пластин (проводников), разделенных диэлектриками. При перемещении подвижной части изменяется ёмкость между пластинами вследствие изменения их площади или расстояния между ними. В приборах с изменяющейся площадью пластин при включении в измеряемую цепь неподвижные пластины заряжаются одноименными зарядами, а подвижная зарядом противоположного знака. Под действием сил электрического поля подвижная пластина притягивается к неподвижным, поворачивается на оси и входит в зазор между ними, перемещая стрелку вдоль шкалы. Шкала прибора квадратична. Приборы с изменяющимся расстоянием между пластинами состоят из двух неподвижных пластин, одна из которых при измерениях заряжается положительно, а другая отрицательно. Между ними размещается подвижная пластина, электрически соединенная с одной из неподвижных. В результате взаимодействия подвижная пластина отталкивается от одной неподвижной пластины и притягивается к другой, перемещая ось и стрелку на угол Угол поворота б подвижной части находится из равенства вращающего и противодействующего моментов, возникающих в измерительном механизме , где С емкость между пластинами; U приложенное к электродам напряжение. Из этой формулы следует, что угол отклонения подвижной части не зависит от полярности приложенного напряжения. В случае переменного напряжения угол отклонения подвижной части пропорционален квадрату действующего значения напряжения. Для получения равномерной шкалы необходимо выполнить условие, где k конструктивная постоянная ИМ. Практически равномерный шкалы на всем ее протяжении (от 0 до бМАХ) получить нельзя, так как при малых углах емкость ИМ должна быть отрицательной. Для того чтобы получить характер шкалы вольтметра, близкий к равномерному, применяют один из двух методов выравнивания шкалы: а) метод разбивки шкалы на два участка; б) метод создания начальной емкости. По первому методу шкалу вольтметра разбивают на два участка: квадратичный и равномерный. По второму методу при соответствующем выборе формы подвижных и неподвижных электродов можно получить практически равномерную шкалу на участке от 25 % до 100 % от ее номинального значения)

2.2 Область применения

Основное применение электростатические приборы нашли для измерения напряжения в цепях постоянного и переменного токов. Выпускаются высоковольтные вольтметры на напряжения до 300 кВ, щитовые вольтметры на напряжения до 15 кВ с частотным диапазоном до 3 МГц классов точности 1,0 и 1,5. Есть вольтметры с частотным диапазоном до 35 МГц. Вольтметры на более низкие напряжения с пределами до 300 В имеют классы точности 0,05 и 0,1. Кроме этого их используют для измерения мощности, сопротивления, индуктивности и других величин. Выполнение электростатических приборов с тремя электродами (электрометров) позволяет использовать их для измерения мощности и других величин. Электростатические ваттметры применяются для измерения мощности переменного тока на частотах вплоть до нескольких мегагерц и при малых cosj. Класс точности электростатических ваттметров достигает 0,1-0,2.

Заключение

Развитие измерительной техники открывает широкие возможности для прикладных наук, обеспечивая их новыми средствами, позволяющими разрабатывать более совершенные материалы и технологии.

В свою очередь прикладные науки, например электроника, вооружают измерительную технику новейшей элементной базой: микропроцессорами и микроконтроллерами, быстродействующими АЦП и другими приборами, позволяющими производить высокоточные измерения в реальном масштабе времени, фиксировать параметры быстропротекающих процессов и, следовательно, эффективно управлять ими.

Развитие диалоговых средств задания режимов работы позволяет создавать различную структуру и гибкие алгоритмы работы измерительных приборов. Это направление развития находит воплощение в компьютерных «виртуальных» приборах, все функции которых, включая и функции органов управления, определяются программным способом.

Увеличение степени интеграции электронных компонентов, входящих в состав цифровых измерительных приборов, позволяет концептуально изменить сам процесс измерений, включив в него как составную часть автоматическую калибровку измерительного тракта, статистическую оценку результатов измерений, передачу данных в компьютерные сети и т.п.

К сожалению, ограниченный объем данного пособия не позволяет отразить все многообразие приборной базы, измерительных преобразователей и информационно-измерительных систем, номенклатура которых расширяется вместе с развивающимися технологиями.

Для получения полной информации по указанным вопросам рекомендуем обратиться к учебной, справочной и специальной литературе, указанной в библиографическом списке. Авторы надеются, что студенты, аспиранты, специалисты и внимательные читатели, освоив материал данного пособия, смогут, используя новейшую литературу, самостоятельно изучить интересующие их вопросы. Данное пособие может продуктивно использоваться в самостоятельной работе студентов, при организации внеаудиторной работы (в том числе по дистантным формам обучения), в процессе реализации программ переподготовки кадров.

Размещено на Allbest.ru