O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARNI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI

 

TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

 

 

 

 

 

Energiya ta’minlash tizimlari kafedrasi

 

 

 

 

 

 

 

 

«Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish»

 

fanidan amaliy mashg‘ulotlar uchun uslubiy qo‘llanma

 

 

(Bakalavriatning barcha ta’lim yo‘nalishlari talabalari uchun)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toshkent 2016

 

MS va S fanidan Amaliy ishlar rejasi

 

 

№	Amaliy ishlar nomi	soat
1	Metrologiyaning asosiy tushunchalarini o‘rganish	2
2	Elektromexanik o‘lchash asboblarining metrologik tavsiflari va ish tamoyillari	2
3	Kuchlanishni o‘lchash usullari va o‘lchash xatoliklarining hisobi	2
4	Elektr quvvatni o‘lchash va o‘lchash xatoliklarining hisobi	2
5	O‘lchashlar menejmenti tizimi	4
6	Elektr signallarining amplitudasi va intervallarini ossillografik o‘lchash	4
7	O‘lchashlar noaniqligini baholash	2
		18

 

Kirish

 

 

         Ushbu “Metrologiya,standartlashtirish va sertifikatlashtirish ”fanidan amaliy mashg‘ulotlar uchun uslubiy qo‘llanma (masalalar to‘plami) hisoblanib , metrologiyaning asosiy tushunchalari, xalkaro birliklar tizimi: hosilaviy, karrali va ulushli birliklar, elektromexanik o‘lchash asboblarining metrologik tavsiflari va ish tamoyillari, kuchlanishni o‘lchash usullari va o‘lchash xatoliklarining hisobi , elektr quvvatni o‘lchash va o‘lchash xatoliklarining hisobi, o‘lchashlar menejmenti tizimi , elektr signallarining amplitudasi va intervallarini ossillografik o‘lchash, o‘lchashlar noaniqligini baholash mavzulariga doir nazariy ma’lumotlar va masalalar echish namunalari batafsil berilgan .

         Uslubiy qo‘llanma kunduzgi va sirtqi (maxsus) shaklda tahsil olayotgan barcha ta’lim yo‘nalishi talabalari uchun mo‘ljallangan. SHuningdek,          MS va S fanini mustaqil o‘rganishni hoxlovchilar ham foydalanishlari mumkin .

 

 

 

Amaliy mashg‘ulot.

1-    Metrologiyaning asosiy tushunchalarini o‘rganish.

 

Ishdan  maqsad:

 

Metrologiyaning asosiy tushunchalari, Xalkaro birliklar tizimi, uzatish darajalarini baholashni o‘rganish va  mavzuga oid mashklar bajarish hamda masalalar echish ko‘nikmalariga  ega bo‘lish.

 

Ishning rejasi:

 

1. Metrologiyaning asosiy tushunchalari

2. Xalkaro birliklar tizimi SI

3. Xosilaviy karrali va ulushli birliklar

4. Elektr o‘lchashlarda uzatish darajalarini baholash

5. Mavzuga oid mashklar bajarish va masalalar echish

 

1.    Metrologiyaning asosiy tushunchalari

 

Quyida metrologiyaning asosiy tushunchalarini keltiramiz.

     Akreditatsiya rasmiy jarayon bo‘lib tashkilotlar sifatini belgilaydi.

Namuna o‘lchash vositalari ishchi o‘lchash asboblarini tekshirish va ularni o‘zlari bo‘yicha darajalashga xizmat[1] qiladi.

Etalonlar deb, fan va texnikaning eng yuksak saviyasida aniqlik bilan ishlangan namunaviy o‘lchovlarga aytiladi.

O‘lchov birligi - o‘lchash natijasi ko‘rsatilgan birlikda ifodalangan va o‘lchash xatoligi berilgan ehtimollikda ma’lum bo‘lgan o‘lchash holatidir.

O‘lchash aniqligi - bu o‘lchash natijalarini va o‘lchanayotgan kattalik haqiqiy qiymatining mos kelish darajasidir.

O‘lchash xatoligi o‘lchash natijasining o‘lchanayotgan kattalikning asl qiymatidan farqlanishidir.

Fizikaviy kattalikning asl qiymati xatoliklardan xoli bo‘lgan qiymatdir.

O‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymati yo‘l qo‘yilgan xatoliklar ta’sirida olingan natijalar qiymatidir.

O‘lchash ob’ekti qiymati o‘lchanayotgan kattalikdir.

Metrologiya – O‘lchashlar, ularning birliligini ta’minlash metodlari va vositalari va talab etilgan aniqlikka erishish usullari to‘g‘risidagi fan.

O‘lchashlar birliligi – O‘lchashlarning natijalari qonunlashtirilgan birliklarda ifodalangan va o‘lchashlarning xatoliklari berilgan ehtimollik bilan ma’lum bo‘lgan holat.

O‘lchash – maxsus texnik vositalar yordamida fizik kattaliklar qiymatlarini tajriba yo‘li bilan topish.

O‘lchash vositasi normalashtirilgan metrologik tavsifga ega bo‘lgan o‘lchash asbobidir. O‘lchash vositasi, o‘z navbatida, o‘lchov, o‘lchash o‘zgartirgichlari, o‘lchov asboblari, o‘lchash axborot tizimi va o‘lchash qurilmalari kabi turkumlarga bo‘linadi.

O‘lchov deb, berilgan o‘lchamli fizik kattaliklarni qayta tiklash uchun mo‘ljallangan o‘lchash vositasiga aytiladi.

Bazaviy (asos) metrologiya xizmati - bu aloqa va axborotlashtirish sohasidagi xizmat bo‘lib, biriktirilgan xo‘jalik yurituvchi sub’ektlarning metrologik ta’minot masalalari bo‘yicha ish faoliyatini muvofiqlashtiruvchi[2] xizmat.

Davlat metrologiya nazorati - bu o‘lchash vositalarining turi va qiyoslanishi, sotilishi va ularning prokatini litsenziyalash bo‘yicha davlat metrologiya xizmati organi tomonidan amalga oshiriladigan faoliyatdir.

Davlat metrologiya tekshiruvi - bu davlat metrologiya xizmati organi tomonidan amalga oshiriladigan metrologiya qoidalariga rioya qilinishi tekshirish maqsadidagi faoliyatdir.

O‘lchash vositasini kalibrlash - bu kalibrlash laboratoriyasi tomonidan o‘lchash vositasining metrologik xarakteristikasi haqiqiy qiymatlarini va qo‘llanilishga yaroqliligini aniqlash va tasdiqlash maqsadidagi muolajalar majmuidir.

O‘lchash vositalarini qiyoslash – O‘lchash vositalarining o‘rnatilgan texnik talablarga muvofiqligini aniqlash va tasdiqlash maqsadida davlat metrologik xizmat idoralari (boshqa vakolatlangan idoralar, tashkilotlar) bajaradigan amallar majmui.

 

2.    Xalkaro birliklar tizimi

 

         Metrologiyaning asosiy tushunchalaridan biri fizik kattaliklarning birliklaridir.

         O‘lchash jarayonida o‘lchanayotgan kattalik shunday fizik kattalik bilan taqqoslanadiki, unga birga teng bo‘lgan qiymat beriladi va u fizik kattalik birligi yoki o‘lchov birligi deyiladi.

Fizik kattaliklarning birliklari “Xalqaro Birliklar Tizimi” asosida guruhlanadi.

Aloqa texnikasida asosan elektr va magnit fizik kattaliklardan foydalaniladi.

1961 yil yanvardan “Xalqaro Birliklar Tizimi” qabul[1] qilingan. U SI deb yuritiladi va u 7 ta fizikaviy kattalikdan iborat. Ular quyidagilar:

 

Miqdor	O‘lchov birligi	Belgilanishi	Namuna
Uzunlik	Metr	M	Ikki qavatli avtobus balandligi: 4.5 metr atrofida
Og‘irlik	Kilogram	Kg	Katta non bo‘lagi 0.8 kg
Vaqt	Sekund	S	Vaqt oralig‘ida yurak urushi 0.8 sek atrofida
Hozirgi elektr	Amper	A	CHoynak: 10 A atrofida
Harorat	Kelvin	Kl	Inson tanasi: 310 Kl atrofida
Yorug’lik kuchi	Kandella	Cd	SHag‘am: 1 cd atrofida
Modda miqdori	Mol	Mol	To‘la piyoladagi suv molekulalari: 14 mol atrofida

1 радиан  =57.2968o

6 – p 

 

1.     Yassi burchak - [rad], radian;

2.     Fazoviy burchak - [Sr], steradian.

 

 

3.    Xosilaviy, karrali va ulushli birliklar.

 

SI asosiy birliklaridan fizikaviy ifodalar yordamida hosil qilingan qo‘shimcha birliklar hosilaviy birliklar [7 – b] deyiladi:

 

Miqdor	Birlik	Tengligi
Maydon	Kvadrat metr	1 metr x 1 metr
Hajm	Kub metr	1 metr x 1 metr x 1 metr
Tezlik	Metr/sek	1 metr / 1 sekund
Tezlanish	Metr/sek kvadrat	1 metr / 1 sekund / 1 sekund
Kuch	Nyuton	1 kilogramm x 1 metr / 1 sekund / 1 sekund
Energiya	Joul	1 kilogramm x 1 metr x 1 metr / 1 sekund / 1 sekund
Quvvat	Vat	1 kilogram x 1 metr x 1 metr / 1 sekund / 1 sekund / 1 sekund

 

[7 – b]

 

 

 

Karrali va ulushli birliklarni hosil qiluvchi old [1] qo‘shimchalar.

 

Oldidagi qo’shimcha	Belgi	O’nli kasr ko’rinishida	10 ning darajasida
Yotto	Y	1000000000000000000000000	1024
Zetta	Z	1000000000000000000000	1021
Exa	E	1000000000000000000	1018
Peta	P	1000000000000000	1015
Tera	T	1000000000000	1012
Giga	G	1000000000	109
Mega	M	1000000	106
Kilo	K	1000	103
Hecto	H	100	102
Deca	Da	1	101
Deci	D	0.1	10-1
Centi	C	0.01	10-2
Milli	M	0.001	10-3
Mikro	µ	0.000001	10-6
Nano	N	0.000000001	10-9
Pico	P	0.000000000001	10-12
Femto	F	0.0000000000000001	10-15
Atto	A	0.000000000000000001	10-18
Zepto	Z	0.0000000000000000000001	10-21
Yokto	Y	0.0000000000000000000000001	10-24

 

[8 – b]

 

 

Nomi	Belgisi	Miqdori	SI ekvivalenti birliklari
Minut	Min	Vaqt	1 min = 60 sek
Soat	S	Vaqt	1 s = 3600 sek
Kun	Kun	Vaqt	1 kun = 86400 sek

[8 – b]

 

Nomi	Belgi	miqdor	SI ekvivalenti birliklari
Yoyning darajasi	°	Burchak	1° = (/180)rad
Yoyning minuti	ʹ	Burchak	1 = (/10800)rad
Yoyning sekundi	ʺ	Burchak	1 = (/648000)rad
Gekta	Ga	YUza	1 ga = 10000 m2
Litr	L	Hajm	1 l = 0.001 m3
Tonna	T	Og‘irlik	1 t = 1000 kg

 

[8 – b]

4 Elektr o‘lchashlarda uzatish darajalarini baholash

 

Elektr o‘lchashlarda tizimga kirmagan logarifmik birliklardan keng foydalaniladi[1].

Logarifmik birliklardan foydalanib quvvat, kuchlanish va tok bo‘yicha uzatish darajalari aniqlanadi va baholanadi.

Tizimdan tashqari bo‘lgan bunday birliklar aloqa texnikasida keng qo‘llaniladi. Bu birliklardan to‘rt qutblilarning uzatish parametrlari, xalaqitlarni miqdoran baholashda, nochiziqli buzilishlar, shovqin, uzatish traktining moslik darajasini aniqlashda va uzatish tizimlarining darajalar diagrammasini qurishda foydalaniladi. 1970 yildan boshlab yagona logarifmik birlik Aleksandr Greyxem Bell – telefon ixtirochisining sharafiga “Bell” kiritildi, amalda boshqa logarifmik birlik “Neper” ham ishlatiladi(GOST 24204 - 80).

         Ular orasida quyidagi munosabat mavjud:

         1 Np = 8,686 dB

         1 dB = 0,115 Np

Uzatish darajasi R bilan belgilanadi va uning yordamida “Nep” va “dB” larda kuchlanish, tok va quvvat baholanadi. O‘lchashning absolyut, nisbiy va o‘lchash darajalari mavjud.

“Normal” generator deb nomlangan kichik quvvatli uzatkich mavjud bo‘lib, u quyidagi parametrlarga ega:

f = 800 Gs

P₀ = 0 Np;                   P = 1 mVt

R₀ = 600 Om;     e.yu.k. = 1,55 v

 

P₀ – absolyut nolinchi daraja. Bu daraja 1 mVt aktiv quvvat uchun qabul qilingan.

Quvvatning absolyut nolinchi darajasi P₀ , kuchlanish U₀ va tokning I₀ absolyut nolinchi darajasi bilan R₀ qarshilikning standart normalangan qiymati orqali bog‘langan:

 

.

 

Agar, P₀ = 1 mVt va R₀ » 600 Om bo‘lganda kuchlanish bo‘yicha absolyut nolinchi daraja:  U₀ = 0,775 V va tok bo‘yicha absolyut nolinchi daraja:  I₀ = 1,29 A  bo‘ladi.

Masalan,  .

 

Kuchlanish, tok va quvvatning absolyut uzatish darajasi absolyut nol daraja hisobga olingan holda (dB) quyidagi ifodalar yordamida aniqlanadi.

1 Bell = lg P₁/P₂ = 2 lg F₁/F₂;  [1B = 10 dB] ,

 

bu yerda: P_1, P₂ – energetik kattalik (quvvat);

F₁, F₂ – kuch kattaliklari (kuchlanish, tok kuchi);

R_k = 10 lg P_x/P₀; [dB] P_I = 20 lg I_x/I₀; [dB] P_U = 20 U_x/U₀; [dB].

 

Uzatishning nisbiy darajasi deganda ikkita bir ismli kattalikning nisbatini logarifmlash tushuniladi. Bu kattaliklarning biri to‘rtqutblikning kirishida bo‘lsa, ikkinchisi uning chiqishida bo‘ladi.

 

P₁, I₁, U₁                               P₂, I₂, U₂

 

                  

 

R_k= 10 lg P₂/P₁; [dB];  P_k= 20 lg U₂/U₁; [dB];  R_t= 20 lg I₂/I₁; [dB].

 

5. Mavzuga oid mashklar bajarish va masalalar echish.

 

1.1.          Keltirilgan fizik kattaliklarning qiymatlarini karrali va ulushli birliklar ko‘rinishida ifodalang.

         0,008V; 0,31×10^-4F; 0,15×10¹⁰Gs; 18×10^-8S; 0,03×10^-7A.

1.2.          0,00000038Gn; 0,05×10⁵V; 0,8×10^-11Vt; 20×10⁵Om; 0,0000005S.

1.3.          2720000Vt; 0,000025A; 11500000 Om; 1200Gs; 0,00007 F.

1.4.          0,05×10⁵Vt; 4×10^-8A; 13×10⁷ Om; 0,00000018 F; 0,00000001Gn.

1.5.          38200000 Om; 14300000 Gs; 0,007 A; 0,0000000025 F; 0,00000008 S.

1.6.          0,01×10⁷ V; 35×10^-8 F; 2×10^-4 A; 0,1×10⁸ Om; 0,000005 S.

1.7.          12×10^-7 F; 120×10⁵ Om; 0,0000003 S; 0,00000222 V; 3×10^-4 Gn.

1.8.          0,008 V; 0,31×10^-4 F; 0,15×10¹⁰ Gs; 18×10^-8 S; 0,03×10^-7 A.

1.9.          2×10^-8 A; 12×10^-12 Gn; 138×10⁸ Om; 0,5×10^-5 Vt; 0,0000000001 S

1.10.      0,00090749 F; 0,0000848×10¹⁰ V; 1,2×10^-7 A; 8×10⁸ Om; 10⁶ Om.

1.11.      Keltirilgan o‘lchamning karrali va ulushli birliklarini asosiy birliklarda ifodalang.

         50 mkA; 10 pF; 1 mOm; 0,05 mVt; 16 mkS.

1.12.      55 kOm; 120 mGn; 40 mkS; 0,5 mV; 10 pVt.

1.13.      33,2 kGs; 1,73 mVt; 37 mkS; 27 mkA; 8,1 mV.

1.14.      23 mkS; 18 kOm;1,4 mV; 2700 mVt; 3,71 mGs

1.15.      5 kOm; 120 mGs; 40 mkS; 0,5 mV4 10 kVt.

1.16.      U=0,5 V kuchlanish qiymatini millivolt (mV) va mikrovoltlarda (mkV) ifodalang.

1.17.      S=25 nF sig‘im qiymatini mikrofarada (mkF), pikofarada (pF) va Faradalarda (F) ifodalang.

1.18.      Kuchlanishni voltlarda keltiring.

a) U=6,3 mV; b) U=47 mkV.

1.19.      Vaqtni millisekund (mS) va mikrosekundlarda (mkS) ifodalang.

t = 0,15 C.

1.20.      CHastotani Gers (Gs) va megaGerslarda (mGs) ifodalang.

f = 40 kGs.

1.2.1.   10 mVt va 2000 mVt quvvatlar uchun quvvat bo‘yicha absolyut darajani aniqlang.

1.2.2.   1000 Om rezistordan ajralib chiqadigan 1 pVt quvvat uchun kuchlanish bo‘yicha absolyut daraja topilsin.

1.2.3.   Qanday holda quvvat bo‘yicha absolyut daraja tok va kuchlanish bo‘yicha absolyut darajalarga teng bo‘lishini isbotlang.

1.2.4.   Agar o‘lchanayotgan nuqtada R_x= 150 Om va R₀= 600 Om bo‘lsa 1Vt quvvat uchun tokning absolyut darajasi aniqlansin.

1.2.5.   Tizimning o‘lchanayotgan nuqtadagi qarshiligi 100 Om va qarshilikning direktiv qiymati 1000 Om bo‘lsa 1 mVt quvvat uchun kuchlanish bo‘yicha absolyut daraja topilsin.

1.2.6.   150 Om qarshiligi rezistordan ajralgan 1pVt quvvat uchun kuchlanish bo‘yicha absolyut daraja aniqlansin.

1.2.7.   R₀= 175 Om qarshilik uchun tok va kuchlanish darajasining nolinchi qiymati aniqlansin.

1.2.8.   600 Om rezistordan ajralgan 1 Vt quvvat uchun kuchlanish bo‘yicha absolyut daraja topilsin.

1.2.9.   1 pVt va 1 Vt quvvatlar uchun quvvat bo‘yicha absolyut daraja topilsin.

1.2.10.                      To‘rtqutblining kirishida I_kir= 1 mA, chiqishida I_chik= 0,1 A. Uzatish koeffitsientini nisbiy logarifmik birliklarda aniqlang.

1.2.11.                      Agar kuchlanish bo‘yicha nisbiy daraja 160 dB bo‘lsa to‘rtqutblining chiqishidagi kuchayishi necha marta ortganini aniqlang.

1.2.12.                      Kuchaytirgich kirishidagi kuchlanish U₁= 100 mV, chiqishida 100V. Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish detsibellarda qanchaga teng.

1.2.13.                      Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirgichning kirishidagi kuchlanish U₁=12 mV, chiqishida U₂=30 V. Agar kuchaytirgichning kirish qarshiligi va uning chiqishidagi qarshiligi teng bo‘lsa, quvvat bo‘yicha kuchaytirish detsibellarda qancha bo‘ladi.

1.2.14.                      Kuchaytirgichning kirishidagi kuchlanish U₁=1000 mkV, chiqishidagi kuchlanish U₂= 1 V bo‘lsa detsibellarda kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish qanday bo‘ladi.

R₀= 135 Om qarshilik uchun tok va kuchlanish darajasining nolinchi qiymati aniqlansin.

 

 

 

Nazorat savollari:

 

1.     Metrologiyaning asosiy tushunchalarini aytib bering.

2.     Xalqaro SI tizimining birliklari haqida malumot bering.

3.     Asosiy kattaliklarning karrali va ulushli birliklarini keltiring.

4.     Hosilaviy birliklarni aytib bering.

5.     Metrologiyaning mahsulotlar sifatini taminlashdagi o‘rni qanday

6.      Metrologiyaning ilmiy, qonuniy va tashkiliy asoslarini keltiring.

 

Adabiyotlar:

 

1.      A Beginner’s Guide to Measurement 6,7,8,9,30-p.

2.      O‘zbekiston respublikasining “Metrologiya to‘g‘risida” gi qonuni.

3.     Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.

 

 

2 – amaliy mashg‘ulot

 

 Elektromexanik o‘lchash asboblarining

metrologik tavsiflari va ish tamoyillari

 

Ishdan maksad:

Elektr o’lchash asboblarining metrologik tavsiflari, Ulchash xatoliklarining klassifikatsiyasini urganish hamda mavzuga doir masalalar echish ko‘nikmasiga ega bo‘lish

Ishning rejasi:

 

1.     Elektr ulchash asboblarining metrologik tavsiflarini urganish.

2.     O‘lchash xatoliklarining klassifikatsiyasini urganish.

3.     Mavzuga doir masalalar echish.

 

Dastlab, o‘lchov asboblariga doir umumiy bo‘lgan tushunchalarni qarab chiqamiz. Xususan, ko‘p sonli va turli o‘zgaruvchilarning o‘lchanishi  o‘lchov tajribalarini o‘z ichiga oladi. Bu o‘zgaruvchilar vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmas bo‘lishi mumkin. Obektning og‘irlik o‘lchovi bunga misol bo‘la oladi. Ichki bosim o‘lchami esa o‘zgaruvchan vaqt o‘lchoviga misol bo‘la oladi. Vaqt o‘tishi bilan o‘zgaruvchi natijani tarozi va ko‘rsatkichlar yoki raqamli displey qurilmalarda o‘lchab bo‘lmaydi. SHuning uchun foydalaniladigan asbob turlari ko‘p. SHuningdek, ular ko‘p turli tamoyillar asosida ishlaydi.

Bu asboblarning keng klassifikatsiyasi operatsiya usuliga, energiya aylanish usuliga va quyidan berilgan signal natijasiga[1] asoslanadi. Ular quyidagilar:

1. Og‘uvchi strelkali va nol ko‘rsatkichli asbob

2. Analog va raqamli asbob

3. Faol va nofaol asbob

4. Avtomatik va qo‘l bilan boshqariladigan asbob

5. Aniq va ikkinchi darjali asbob

6. Bog‘langan va bog‘lanmagan asbob

7. Ko‘p funksiyali asbob[2]

Texnik tizimlarning ekspluatatsiyasida asosan elektr o‘lchash asboblari qo‘llaniladi.

         Elektr o‘lchash asboblar quyidagicha[3]  tavsiflanadi: o‘lchash diapazoni, xatoligi, sezgirligi, o‘lchanayotgan kattalik manbaidan oladigan quvvati, ko‘rsatkichlarning ta’sir etuvchi kattaliklarga bog‘liqligi (o‘rab turgan muhit harorati, egrining shakli va o‘lchanayotgan tok yoki kuchlanish chastotasi va boshqalar).

Asboblarning absolyut xatoligi bu, asbob ko‘rsatkichi va o‘lchanayotgan kattaliklarning haqiqiy qiymati orasidagi farqdir:

 

∆  = x_a- x_haq .

 

O‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymati sifatida uning tajriba asosida topilgan qiymati qabul qilinadi va bu qiymat asl qiymatiga shunday yaqinlashadiki, ko‘zlangan maqsad uchun bu qiymatdan uning o‘rniga foydalanish mumkin.

Asbobning nisbiy xatoligi bu – absolyut xatolikni o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymatiga nisbatidir:

 

δ= ∆/ x_haq .  (1)

 

       Shunga ko‘ra, xatoliklarning son qiymatlari ikkitadan ortiq bo‘lmagan ahamiyatli raqamlar bilan ifodalanadi va ko‘pchilik hollarda absolyut xatolikni o‘lchash asbobining ko‘rsatishi deb qarash mumkin:

δ= ∆/ x_a .  (2)

 

Asbobning keltirilgan xatoligi bu absolyut xatolikni me’yorlangan qiymatiga nisbatidir

 

γ= ∆/ x_n .  (3)

 

         Tekis yoki kvadratli shkalaga ega bo‘lgan asbob uchun me’yorlangan qiymat odatda shkalaning ishchi qismining oxirgi qiymatida teng deb olinadi (o‘lchashning yuqori chegarasiga), agar 0 belgisi shkalaga tashqarisida yoki uning chetida bo‘lsa.

Asbobning aniqlik sinfi – asbobning umumlashtirilgan tavsifi bo‘lib, yo‘l qo‘yilgan asosiy xatolik chegaralari bilan aniqlanadigan va ta’sir etuvchi kattaliklar ta’siri ostida asbob ko‘rsatkichi o‘zgarishi va asbobning boshqa xossalari bilan aniqlanadi.

Asbobning aniqlik sinfini bilgan holda yo‘l qo‘yilgan asosiy xatoliklar chegarasini topish mumkin. Ushbu qismda qarab chiqilayotgan ampermetr, voltmetr va vattmetrlar uchun aniqlik sinfi asbob keltirilgan xatoligining asosiy yo‘l qo‘yiladigan chegarasiga son jihatdan teng.

Sezgirlik o‘lchash asboblarining asosiy tavsiflaridan biridir. Asbob ko‘rsatkichi chiziqli va burchak siljishning shu siljishni hosil qilgan kattalik o‘zgarishiga nisbati asbobning sezgirligi deb ataladi:

 

 , (4)

 

bu yerda: S - asbobning sezgirligi;

∆L - ko‘rsatkich siljishining o‘zgarishi;

∆X - o‘lchanayotgan kattalik o‘zgarishi.

O‘lchash mexanizmi va o‘lchash zanjirining xarakteriga ko‘ra asbobning sezgirligi, o‘lchash diapazoni barcha qismida o‘zgarmas yoki o‘zgaruvchan bo‘lishi mumkin. Masalan, magnitoelektrik asboblarda ko‘rsatkichning shkala bo‘ylab siljishi o‘lchanayotgan tokka chiziqli bog‘langandir, asbobning sezgirligi esa doimiydir.

Elektromagnit asboblarida bu bog‘lanish kvadratlidir, shunga ko‘ra sezgirlik o‘lchash diapazonida bir xil emas.

         Bundan tashqari, bu asbobning turli kattaliklarga sezgirligi turlicha bo‘lishi ham mumkin. Masalan, elektrodinamik asbob bilan quvvat o‘lchanganida sezgirligi doimiydir, ya’ni o‘zgarmasdir, tok yoki kuchlanishni o‘lchashda esa o‘zgaruvchandir.

Shuning uchun o‘lchash asbobining sezgirligi deganda uning tok yoki kuchlanish bo‘yicha sezgirligi tushuniladi.

Ayrim hollarda nisbiy sezgirlik tushunchasidan foydalanish qulaydir:

 

 . (5)

 

Sezgirlikka teskari bo‘lgan kattalik asbob doimiysi yoki shkala bo‘linmasi qiymati deyiladi. Sezgirligi yuqori bo‘lgan asboblar asosan aniq o‘lchashlar uchun ishlatiladi. O‘lchanayotgan kattalik qiymatini asbob ko‘rsatkichiga ta’sir qila oladigan eng kichik o‘zgarishi sezgirlik chegarasi deyiladi.

Elektr o‘lchash asbobni manbaga ulaganda signal manbaasidan qanchadir quvvat sarflanadi. Bu hol signal manbaasining ishlash tartibining chetlanishiga olib keladi. Bu og‘ish uslubiy xatolikni keltirib chiqaradi. Tok va kuchlanishni o‘lchashda yuzaga keluvchi uslubiy xatolikni hisoblash uchun ampermetrning ichki qarshiligi R_a va voltmetrning qarshiliklari R_b ekanligini bilish kerak.

Masalan, tokni o‘lchash uchun biror zanjirga ampermetr ulansa va bunda ampermetr qisqichlarga nisbatan chiqish qarshiligi R, shu qisqichdagi kuchlanish U bo‘lsa, u holda zanjirdagi tokning haqiqiy qiymati (R₀=0) J_haq = U / R ga teng bo‘lganda, o‘lchangan qiymati esa J/(R +R₀) bo‘ladi.

 

 

Nisbiy uslubiy xatolik:

 

 .  (6)

 

Qisqichlardagi kuchlanishni o‘lchash uchun aktiv ikki qutblikning chiqish qarshiligi R va ichki qarshiligi R_ich bo‘lgan, U-kuchlanish bo‘lsa, kuchlanishni o‘lchashda nisbiy uslubiy xatolik:

 

 ,  (7)

 

bu yerda U_ich - voltmetr qisqichlaridagi kuchlanish.

Oddiy holda ramka bilan ketma-ket R₁ qarshilikli rezistor ulanadi. Zanjirdagi ramka qarshiligining harorat koeffitsienti kamayadi va o‘lchagichning nisbiy harorat xatoligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

 

 ,  (8)

 

bu yerda, β₀ - zanjirdagi ramka qarshiligining harorat koeffitsienti R₀ - ramkalar, prujinalar va ulagichlarning chulg‘am qarshiligi;

R - shunt qarshiligi;

R₁ - qo‘shimcha rezistor qarshiligi.

         Muhitning harorati ortganda magnitoelektrik voltmetrning harorat xatoligi

 

 ,  (9)

 

bu yerda, R_haq - qo‘shimcha rezistor qarshiligi.

         Elektromagnit va elektrodinamik voltmetrlarning harorat xatoligi prujina momentining harorat koeffitsienti va g‘altak qarshiligining harorat koeffitsientiga bog‘liq bo‘ladi va quyidagi formula bilan aniqlanadi:

 

 ,  (10)

 

bu yerda, β_ώ - prujina momentining harorat koeffitsienti (u manfiydir va 10° S da 0,2 - 0,3% ni tashkil etadi).

(10) - formulaning ikkinchi hadi asbobning o‘lchash chegarasiga bog‘liq. Vol’tmetr kichik o‘lchash chegarasida katta xatolikka ega bo‘ladi. G‘altakni ketma-ket ulash sxemasidagi elektrodinamik ampermetrlarda va elektromagnit amper-metrlarda harorat prujinaning egiluvchan xossalariga ta’sir etadi. SHuning uchun ularning harorat xatoligi 10° S da +0,2% dan oshmaydi va maxsus kompensatsiya usullarini talab qilmaydi. Elektrodinamik va elektormagnit voltmetrlarning ko‘rsatkichlari o‘lchanayotgan kuchlanish chastotasiga bog‘liq bo‘ladi. O‘zgarmas va o‘zgaruvchan toklarda ularning ko‘rsatkichlarning chetlanishiga sabab, induktiv qarshilik ω burchakka bog‘liq.

Sω xatolik o‘zgarmas tokdan o‘zgaruvchan tokka o‘tayotganda quyidagiga teng bo‘ladi:

 

 ,  (11)

 

bu yerda, U₌ - o‘zgarmas tokdagi asbob ko‘rsatishi; U_~ - asbobning ko‘rsatishi yuzaga keltirayotgan o‘zgaruvchan kuchlanish; R₌ - o‘zgarmas tokda voltmetr qarshiligi; R_~- o‘zgaruvchan tokda zanjirdagi aktiv qarshilik.

         2000 Gs chastotalarda ishlaydigan bunday asboblarni, R_~ ni R₌ dan farqini ma’lum hollarda kichik deb hisoblash mumkin. Agar R_~= R₌ bo‘lsa:

 

.

Yoki

.

 

Bu xatolikni kompensatsiyalash uchun voltmetrning qo‘shimcha rezistorlari S kondensator bilan shunday shuntlanadiki, ma’lum chastotada voltmetrning zanjirdagi induktiv qarshiligi kichik bo‘lishi kerak.

Elektromagnit voltmetrlarning chastota xatoligi ko‘rilayotganda shuni e’tiborga olish kerakki, burchak og‘ishi bilan induktivlik o‘zgaradi va har xil ko‘rsatkichlarda xatoliklar ham turlicha bo‘ladi. SHuning uchun chastotali kompensatsiya faqat birgina ko‘rsatkich uchun o‘rinli, ya’ni kam samaralidir.

Elektrostatik voltmetrlarning ko‘rsatkichi o‘lchanayotgan kuchlanishning chastotasi va shakl egrisiga bog‘liq emas; bundan tashqari bu asboblar juda katta kirish qarshiligiga ega va quyidagi formula bilan ifodalanadi:

 

X_kir = J/W×C_a ,  (14)

 

bu yerda, S_a – asbobning kirish sig‘imi.

 

Agar o‘lchanayotgan kuchlanishning shakl egriligi sinussimon shakldan farq qilsa, uslubiy xatolik kelib chiqadi.

Elektromagnit, elektrodinamik, termoelektrik tizimga mansub voltmetr va ampermetrlar, shuningdek to‘g‘rilagichlari ta’sir etuvchi qiymatga ega bo‘lgan elektron voltmetrlar va elektrostatik voltmetrlar bilan ishlaganda shuni e’tiborga olish kerakki, bu asboblarning ko‘rsatishlari shakl egrisiga bog‘liq bo‘lmagan holda o‘lchanayotgan kuchlanishning ta’sir etuvchi qiymatiga proporsionaldir.

         Magnitoelektrik tizimli asboblar ko‘rsatishi o‘lchanayotgan kuchlanishning yoki tokning doimiy tashkil etuvchisiga bog‘liq (agar o‘zgaruvchan tashkil etuvchining chastotasi yuqori chastotalar sohasida yotsa).

 

3. Mavzuga doir masalalar yechish

 

1.3.1 Magnitoelektrik mexanizm quyidagi parametrlari bilan berilgan. Magnit induksiyasi B = 0,09 Tl, to‘liq og‘ish toki I_n=5 mA da aylanish momenti M=34,4×10^-7N×m ga teng. Ramkaning diametri d=0,25 mm, spiral prujinaning qarshiligi 2R_p=1,12Om, ramkaning o‘rtacha aktiv yuzasi S=4,4 sm², o‘ram uzunligi l=88 mm.

1) o‘ram soni W ni, o‘ram kesimi  q ni;

2) mexanizm uchun sarflangan quvvat;

3) shkala bo‘lim qiymati 100 ga teng bo‘lgan holda tok va kuchlanish bo‘yicha mexanizm doimiysini;

4) kuchlanishi 30 V li bo‘lgan qo‘shimcha rezistor qarshiligining qiymatini va quvvatini aniqlang.

         Yechilishi. Ramkadagi o‘ramlar soni quyidagi formula bilan aniqlanadi:

 

W = M / (B×S×J)=34,4×10^-7 / (0,09×4,4×10^-4×5×10^-3) = 17,5 .

 

Quyidagi bog‘lanishdan o‘ram kesimini topamiz:

q =  w/w¢

bu yerda, w¢- 1sm² yuzaga to‘g‘ri kelgan o‘ramlar soni.

Diametri 0,25 bo‘lgan PEV-1 sim uchun w¢=1100 o‘ram/sm² ni topamiz. U holda q = 17,5/1100=1,6mm²

ramkaning o‘ram qarshiligini quyidagi formuladan topamiz:

R_o‘ram= wlR¢ ,

bu yerda, l – simning 1ta o‘ram soni, m;

R¢= 0,356 O/m – 1m simning qarshiligi. Bu yerdan,

 

R_o‘ram= 17,5×0,088×0,356 = 0,55 Om.

 

Mexanizmning zanjir qarshiligi:

R₀= 2 R_n+ R_o‘ram= 1,12 + 0,55 » 1,7 Om.

 

Mexanizmning qo‘zg‘aluvchan qismidagi ko‘rsatkichining butun (a=a₀) shkala bo‘yicha og‘ishi uchun sarflanayotgan quvvat:

 

R_n= I_n²× R₀= (5×10^-3)×1,7=4,25×10^-6Vt .

 

Shunga mos ravishda mexanizmning tok va kuchlanish bo‘yicha doimiylari:

 

C_J=J_H/a_H=5/100=0,05 mA/bo‘l ,

C_U= C_J×R₀=0,05×1,7=0,085 mV/bo‘l .

 

Nominal kuchlanish 30 V bo‘lgan voltmetr qarshiligi

 

R_B=U_H /J_H=30/(5×10^-3)=6 kOm .

 

Qo‘shimcha rezistor qarshiligi:

 

R_q=6×10^-3-1,7=5998 Om .

Vol’tmetr uchun sarflangan quvvat quyidagiga teng bo‘ladi:

R=J²_H/R_B=(5×10^-3)²×6×10³=0,15 Bt .

 

1.3.2.                              Magnitoelektrik asbob mexanizmining quyidagi parametrlari berilgan: havo tirqishidagi induksiya b= 0,232 Tl, to‘liq og‘ish toki I_n= 0,094×10^-6 A, o‘ramlar soni w=1200,5 ramka PEV-1 mis simdan tayyorlangan diametri d= 0,02 mm, tortkich qarshiligi R_r= 24,5 Om, ramkaning aktiv maydoni S= 4sm², o‘ram uzunligi l=60mm.

Aniqlang:     1. To‘liq og‘ish burchagiga mos keluvchi aylantiruvchi momenti.

                   2. Mexanizmning xususiy iste’mol quvvati.

                   3. 5 mV mo‘ljallangan millivoltmetr olish uchun qo‘shimcha rezistorning qarshiligini va uning xususiy iste’mol quvvatini.

 

Javob: 10^-8 nm, 35,7×10^-12 Vt, 49,2 kom.

 

1.3.3 O‘zgaruvchan tok ampermetrini solishtirish usuli bilan qiyoslashda (rasm) tekshirilayotgan A asbob I=5,00 A ni ko‘rsatadi.

Namuna asbob esa, A₀-I₀=5,12 A. Tekshirilayotgan normalangan shkala qiymati I_N = 10 A. O‘lchanayotgan tokning haqiqiy qiymatiga mos kelgan namunaviy asbobning ko‘rsatishi hisobga olib, tekshirilayotgan asbobning absolyut va keltirilgan xatoliklarini toping. Topilgan xatolikni anchagina katta deb hisoblab, o‘lchanayotgan asbob uchun aniqlik sinfini belgilang.

 

Yechilishi. Asbobning absolyut xatoligi asbobning ko‘rsatishi va o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymat orasidagi farqni namoyon qiladi:

 

 

Asbobning keltirilgan xatoligi absolyut xatolik modulini asbobning shkalasini normalangan qiymatiga nisbatan tengligidan topiladi:

 

Asbobning aniqlik sinfi uning xossasini xarakterlaydi va asbobning keltirilgan xatoligi bilan bog‘liqdir (keltirilgan xatolikning mumkin bo‘lgan chegarasida aniqlanadi).

O‘lchash asboblari uchun quyidagi aniqlik sinflari qabul qilingan: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4,0 va 5,0. SHulardan foydalanib,  ga yaqin sonni tanlaymiz, ya’ni   = 1,2% bo‘lsa, asbobning aniqlik sinfi K=1,5 ga teng bo‘ladi.

 

1.3.4 Solishtirish usuli bilan voltmetrini qiyoslash natijasida  quyidagi jadval yuzaga keldi.

 

1.3.1 - jadval

 

U0, B	0	30	50	75	100	150
U, B	0	28.5	49.2	78	102	149

 

 

Agar voltmetrning o‘lchash chegarasi U_N=150B, o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymati sifatida namunaviy voltmetrni ko‘rsatishi V₀ deb olinsa, tekshirilayotgan voltmetr V ni aniqlik sinfini toping.

Javob: K=2,5.

 

1.3.5 E 377 rusumli voltmetr ta’mirlangandan so‘ng (aniqlik sinfi  Kv=1.5, o‘lchash chegarasi U_N=150B) asbobning asosiy xatoligida qiyoslash olib borildi. Kattaroq xatolik  (maksimal xatolik), U=120B (shkala belgisi). Ta’mirdan so‘ng voltmetr o‘zining aniqlik sinfini saqlab qoldimi?

Javob: Ha.

1.3.6 Ampermetr aniqlik sinfi K=1,5, me’yorlangan shkala qiymati  tokni ulaganda J=3A ni ko‘rsatadi.

O‘lchash xatoligini aniqlang.

Yechilishi. Umumiy holatda bu xatolik asbobning keltirilgan xatoligidan farq qiladi.

Nisbiy xatolik deganda asbobning absolyut xatoligi ∆ ni o‘lchanayotgan A₀ kattalikning haqiqiy qiymatiga nisbati tushuniladi. Bu qiymat noaniq bo‘lganligi uchun, uni A qurilmaning eng yaqin ko‘rsatkichi bilan almashtiriladi. SHunday qilib, o‘lchashning nisbiy xatoligi foizlarda:

 

    .

hisoblanadi.

Asbobning ko‘rsatkichi ko‘rsatayotgan qiymatlardan foydalanib, quyidagi formuladan nisbiy xatolikni hisoblab topish mumkin.

Bu holda,

    .

bundan

    .

 

Yuqoridagi formulalardan foydalanib, tokni o‘lchashda nisbiy xatolik quyidagicha topiladi:

 

    .

 

1.3.7 Zanjirga ikkita ketma-ket ampermetr ulangan. Birinchi ampermetr K₁=0.5 aniqlik sinfiga ega, me’yorlangan shkala qiymati , shunga muvofiq ikkinchi ampermetr K₂=1.5 va J_N=5A. Ikkala asbob 4 A ni ko‘rsatdi. Qaysi asbobda o‘lchash aniqroq bajariladi.

Javob:     S₁=3,75 %    S₂=1,88 %

Ikkinchi ampermetr bilan o‘lchash aniqroq bajariladi, nisbiy xatolik S₁ >  S₂

Izoh: birinchi ampermetrga qaraganda ikkinchi ampermetrning aniqlik sinfi past, o‘lchanayotgan kattalik 4 A ikkinchi ampermetrning o‘lchash chegarasi 5 A ga yaqin. Olingan natija shu orqali tushuntiriladi.

1.3.8 Ikkita parallel ulangan voltmetrlar bilan kuchlanish o‘lchanmoqda. U₁ V-140 tipidagi K_V1=2,5 aniqlik sinfiga, o‘lchash chegarasi esa  U_N1=30 V bo‘lsin, V₂-M 366 rusumli voltmetrning aniqlik sinfi K_V2=1,5 , o‘lchash chegarasi esa U_N2=150 V bo‘lsin.

Agar birinchi voltmetr ko‘rsatishi U₁=29,2 V, ikkinchi voltmetr ko‘rsatishi U₂=30,0 V bo‘lsa, voltmetrlardan qaysi biri aniqroq qiymatni ko‘rsatadi?

Javob: Ushbu sharoitda aniqlik sinfi 1,5 bo‘lgan voltmetrga qaraganda aniqlik sinfi 2,5 bo‘lgan voltmetr bilan o‘lchashda nisbiy xatolik taxminan ikki barobar kamroq bo‘ladi.

Shuning uchun birinchi voltmetrning ko‘rsatishi, ikkinchi voltmetr ko‘rsatishiga nisbatan aniqroq.

1.3.9 Ko‘pchegarali elektromagnit asbobi (EZ77 rusumli) 300, 750, 1500 mA o‘lchash chegaralarida S₁ bo‘linma qiymatini aniqlang. SHkala bo‘linmasining maksimal qiymati (to‘liq soni) a_max=75.

Yechilishi:

Asbobning o‘lchash chegarasi (shkalaning me’yorlangan qiymati) A_N, shkala bo‘linmasining maksimal qiymati (to‘liq soni) ×a_max ga nisbati asbobning shkala bo‘linmasining qiymati `S deyiladi.

Bu holda milliampermetrning shkala bo‘lim qiymati o‘lchashning har bir uchta chegarasida quyidagiga teng:

S₁ (300)=300/75=4 mA/bo‘l;

S₁ (750)= 10 mA/bo‘l;

S₁(1500)= 20 mA/bo‘l.

Umumiy formulasi quyidagidan:

S= A_N/a_max  iborat.

1.3.10 150 V li elektrodinamik voltmetrda g‘altaklar ketma-ket ulangan va qarshiligi R_k=4565 Om li qo‘shimcha qarshilikka ega, g‘altakning induktivligi va aktiv qarshiligi L=240 mGn, R=435 Om ga teng. Asbob doimiy tokka to‘g‘rilangan.

f=500 Gs chastotada asbobning nisbiy xatoligini aniqlang.

Javob: -1.15%

1.3.11 15 V yuqori o‘lchash chegarasiga ega bo‘lgan magnitoelektrik voltmetrning to‘la og‘ish toki va qo‘shimcha rezistor qarshiligini aniqlang.

Agar kuchlanishni o‘lchashda U=100 V bo‘lsa, sarflangan quvvat 66,6 mVt bo‘ladi. Zanjirdagi ramkaning qarshiligi R_o=10³ Om.

Javob: 1mA, 149 kOm.

1.3.12 Agar qo‘shimcha rezistor qarshiligi unga teng bo‘lgan qarshilikni rezistor bilan almashtirilsa va bu rezistor o‘zgarmas tok zanjirida ishlashi uchun mo‘ljallangan bo‘lsa, sanoat chastotali o‘zgaruvchan kuchlanish zanjirida o‘lchashlar uchun mo‘ljallangan chastota kompensatsiyasisiz voltmetrning to‘liq og‘ish toki qanday o‘zgaradi.

1.3.12  I_nom= 30 mA nominal tokka mo‘ljallangan milliampermetr U= 75 V normalangan kuchlanish tushishiga va 3mA bo‘lgan to‘liq og‘ish tokiga ega. Asbobning ichki qarshiligini aniqlang. Ushbu o‘lchagichning tok bo‘yicha o‘lchash chegarasini I= 3 A kengaytirish uchun tashki muhit qanday qarshilikka ega bo‘lishi kerak.

 

Javob: R_a= 2,5 Om; I_sh= 2,97 A; R_j= 25,3×10^-3 Om.

 

 

Nazorat savollari:

 

1.     O‘lchash vositalari va turlarini keltiring

2.     O‘lchash vositalarining tavsiflarini aytib bering

3.      O‘lchash vositalarining xatoliklari sanab o‘ting

4.     O‘lchash asboblarininig aniqlik sinfi haqida tushunchangiz

5.     Elektromexanik o‘lchash asboblarini keltiring

6.     Elektromexanik o‘lchash asboblarining ish tamoyilini aytib bering

7.     Elektr o‘lchashlardagi uslubiy xatoliklarni aytib bering

 

Adabiyotlar

 

1. Engineering Metrology & Measurements. Vijayaraghvan G.K 1,17-p.
2. O‘zbekiston respublikasining “Metrologiya to‘g‘risida” gi qonuni.
3. Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.

3 – Amaliy mashg‘ulot.

 

Mavzu: Kuchlanishni o‘lchash usullari va o‘lchash xatoliklarining xisobi.

 

Ishdan maqsad:

 

Kuchlanishni o‘lchash usullarini, tok va kuchlanish o‘zgartirgichlarini o‘rganish va  kuchlanishni o‘lchashga doir masalalar echish ko‘nikmalariga ega bo‘lish.

 

Ishning rejasi:

 

1.     Elektr kuchlanishni o‘lchash qurilmalari to‘g‘risida qisqa malumot.

2.     Elektr kuchlanishni xarakterlovchi qiymatlar va o‘lchash vositalari

3.     Masalalar echish namunalari

 

1.    Elektr kuchlanishni o‘lchash qurilmalari to‘g‘risida qisqa malumot.

 

Elektr tokini o‘lchash usullaridan biri bo‘lib analog qurilmalardan foydalanish hisoblanadi. Ushbu qurilmalar tok eltuvchi o‘tkazgichlarning magnit maydoni tasirini sezadi. Malumki, elektr tokiga magnit maydoni tokli o‘tkazgich asosida tasir ko‘rsatadi. Quyida to‘g‘ri chiziqli o‘tkazgich orqali tokning oqishini[4] [214 – p] ifoda asosida qarab chiqamiz.

Ushbu o‘tkazgichda V sohadagi Magnit maydoni tasir kuchining kattaligi (1) ifodada aniqlanadi.

 

F = ILB                  (1)

 

    [210, 214 – p]D.Arsonval- siljishdan foydalaniladigan qurilmalarda[5] ko‘rsatkich qo‘llaniladi va bunda qo‘yilgan kattalikka mos xolda ko‘rsatkich  og‘ishi ortib boradi. Ushbu usul og‘dirish usuli deb nomlanadi. Galvonometr-o‘lchash qurilmasi bo‘lib, zanjirdagi oqib o‘tuvchi tokni aniqlash uchun foydalaniladi.U juda sezgir bo‘lib “nol”ga kalibrlangan va “nol”dan “musbat” yoki “manfiy” tomonga og‘ishi mumkin. Mexanik ko‘rsatkichli galvonometrlarning eng yuqori sezgirligi 0,1mA/bo‘l. Ushbu o‘lchagichning xatoligi gistorezis yoki mexanik ishqalanish sababli yuzaga keladi.

     Elektr kuchlanishni o‘lchovchi analog vositalari kuchlanish 1-rasmda keltirilgan analog zanjir orqali o‘lchanishi mumkin.

     D.Arsonval-ning siljishi uchun rezistor bilan ketma-ket ulangan. D.Arsonval kuchlanish bo‘yicha, ma’lum qiymatni rezistordan foydalanib Om qonuni orqali kalibrlanishi mumkin. Ushbu zanjirdan analog volt-ommetrlar konstruksiyasida foydalanilgan bo‘lib ushbu umumiy qurilmalar tok, kuchlanish va qarshilikni o‘lchashda qo‘llaniladi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-rasm.Voltmetr ulangan zanjir.

 

Voltmetr qarshiligi katta bo‘lib, kuchlanish elektromagnit orqali xamda qo‘zg‘aluvchan temir flyuger orqali o‘lchanishi mumkin.

 

2.    Elektr kuchlanishni xarakterlovchi qiymatlar va o‘lchash vositalari

 

         Quyida elektr kuchlanishni xarakterlovchi qiymatlar va ularni o‘lchash vositalari to‘g‘risidagi malumotlarni keltiramiz, jumladan, elektr kuchlanish quyidagi qiymatlar bilan tavsiflanadi: o‘rta, o‘rta to‘g‘rilangan, o‘rta kvadratli va amplituda qiymatlari. Kuchlanish egrisi shaklining o‘zgarishi kuchlanish qiymatining o‘zgarishiga olib keladi. Voltmetrlar foydalanilgan detektor turiga ko‘ra, kuchlanishning qiymatlarini o‘lchaydi. “Pik” detektori asosida qurilgan voltmetr kuchlanishning amplituda, kvadratli detektorli voltmetr kuchlanishning o‘rta kvadratik, chiziqli voltmetr o‘rta to‘g‘rilangan qiymatini o‘lchashga mo‘ljallangan. Elektron voltmetrlarning shkalasi sinussimon kuchlanishning o‘rta kvadratli qiymati bo‘yicha darajalangan bo‘ladi. SHunga ko‘ra qat’iy sinussimon shaklli bo‘lmagan kuchlanishni o‘lchashda xatoliklar paydo bo‘ladi. Sinussimon kuchlanishning amplituda yoki o‘rtakvadratli qiymatini voltmetr turiga bog‘liq bo‘lmagan holda olish uchun voltmetrning o‘rta kvadratik qiymatdagi ko‘rsatishini sinussimon kuchlanishning amplituda koeffitsientiga teskari bo‘lgan koeffitsientga ko‘paytirish kerak.

 

.

 

Shakl va amplituda koeffitsientlari ifodadan aniqlanadi:

 

.        .

 

Impulsli kuchlanish voltmetrlaridan tashqari barcha voltmetrlar sinussimon kuchlanishning o‘rta kvadratli qiymati bo‘yicha darajalangan bo‘ladi.

 O‘lchagichlar ko‘rsatishini aniqlashda elektron voltmetr qanday kirishga ega ekanligini bilish muhimdir: ochiq yoki yopiq. Ochiq kirishda to‘liq signal o‘lchanadi, yopiq kirishda esa doimiy tashkil etuvchisiz o‘lchanadi. Umumiy ko‘rinishda yozish mumkin

Uk = cf [u(t)], ochiq kirishda;

Uk = cf [u(t)-u0], yopiq kirishda.

Bu erda Uk  – voltmetr ko‘rsatishi;

              s –   darajalash koeffitsienti;

              f– o‘zgartkich turiga bog‘liq bo‘lgan funksional o‘zgartirgich;

              u₀ –  o‘rta qiymatga teng bo‘lgan o‘lchanayotgan signalning doimiy tashkil etuvchisi.

Darajalash koeffitsientining qiymatini aniqlash mumkin. YOpiq kirishli o‘zgartkichiga va sinussimon kuchlanishning o‘rta kvadrati bo‘yicha darajalangan voltmetrning ko‘rsatishini aniqlaymiz.

 

  .

 

  .

 

Shkalasi sinussimon kuchlanishning o‘rta kvadratli qiymati bo‘yicha darajalangan o‘rta to‘g‘rilangan qiymat voltmetrining ko‘rsatkichi ifodadan aniqlanadi: U_k = U_o‘rt * 1.11;

O‘zgaruvchan kuchlanishning birgina qiymatini bilgan holda qolgan ikkita qiymatini berilgan kosinussimon kuchlanishning amplituda va shakl koeffitsientlari bo‘yicha topish mumkin.

Kuchlanishning shaklini va detektor turini aniqlagan holda kuchlanishning ixtiyoriy qiymatini o‘lchash mumkin. Lekin, bunday o‘lchashlar bevosita bo‘lmaydi, ya’ni voltmetr ko‘rsatishini ayrim ko‘paytuvchilarga ko‘paytirish kerak bo‘ladi.

 

3.    Masalalar yechish namunalari

 

Turli tizimdagi uchta voltmetr nosinussimon davriy kuchlanish manbaiga ulangan. Elektromagnit tizimga mansub voltmetr 4,2 V, to‘g‘rilagichli voltmetr 4,0 V, “Pik” voltmetr 6,1 V ko‘rsatdi.  Nosinussimon kuchlanishning amplituda va shakl koeffitsienti aniqlansin.

 

Yechilishi: 1) Elektromagnit tizimli voltmetrning ko‘rsatishi kuchlanish egrisining shakliga bog‘liq bo‘lmagan holda o‘lchanayotgan kuchlanishning o‘rta kvadratli qiymatiga teng, shunga ko‘ra U = 4,2 B.

2) To‘g‘rilagichli asbob harakatlanuvchi qismining og‘ishi o‘lchanayotgan kuchlanish qiymatining modul bo‘yicha o‘rta qiymatiga teng, shkalasi sinussimon kuchlanishning o‘rtakvadratli qiymati uchun darajalangan. O‘lchanayotgan kuchlanishning modul bo‘yicha o‘rta qiymatini aniqlash uchun to‘g‘rilagichli asbob ko‘rsatishini sinusoidalning shakl koeffitsientiga bo‘lish kerak:

Kf = U / U o‘r.mod , 1.11;

O‘lchanayotgan kuchlanish uchun

U o‘r.mod = 4.0 / 1.11 = 3.64 B.

3) Amplituda detektorli elektron asbobning ko‘rsatishi o‘lchanayotgan kuchlanishning maksimal qiymatiga proporsional bo‘ladi. Asbob shkalasi o‘rtakvadratli qiymat uchun darajalangan. O‘lchanayotgan kuchlanishning amplituda qiymatini aniqlash uchun elektron asbob ko‘rsatishini sinusoidaning amplituda koeffitsientiga  ko‘paytirish kerak

O‘lchanayotgan kuchlanish uchun

4) Tadqiqot qilinayotgan nosinusoidal kuchlanishning shakl koeffitsienti

5) Amplituda koeffitsienti

Javob: Ksh = 1.15, Ka = 2.02.

Turli yarim o‘tkazgichli o‘zgartkichlarga ega bo‘lgan o‘zgaruvchan kuchlanish voltmetrlarga bir xil amplitudali Um = 100 B va turli shakldagi ikkita signal ketma-ket uzatilmoqda. Birinchi signal garmonik: Ksh = 1.11, Ka = 1.41. SHuning uchun signalning o‘rta kvadratli qiymati  U o‘r.kv = 70.7 V.

O‘rta to‘g‘rilangan qiymat  U o‘r.t = 63.7 V.

Ikkinchi signal meandr. O‘rta kvadratli va o‘rta to‘g‘rilangan qiymatlar bir-biriga teng:

U o‘r.kv = U o‘r.t ....

Ushbu holda shakl va amplituda koeffitsientlari bir-biriga teng:

K_a = K_sh

Quyidagi savollarga javob berilsin.

A) Belgilangan shakldagi signallar uzatilganda volt-metrlarning ko‘rsatishi bir xil bo‘ladimi yoki yo‘q?

B) Signal shaklining sinussimonligi sababli o‘lchash xatoliklari qanday bo‘ladi?

V) Signalning nosinussimon shakli uchun voltmetrlarning ko‘rsatishi bo‘yicha qanday axborotni olish mumkin?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nazorat savollari:

 

1. Kuchlanishni o‘lchashning qanday usullarini bilasiz?

2. O‘zgaruvchan kuchlanishni o‘lchash usullarini keltiring.

3. Sonli ifodalanishiga ko‘ra xatolik turlarini ayting.

4. Amplituda va shakl koeffitsentlari qanday topiladi?

5. Voltmetrning zanjirdagi sxemasini chizing.

 

Adabiyotlar

 

1.       Theory and Design for Mechanical Measurements.  Richard S. Figliola Clemson University. Donald E. Beasley Clemson University. Copyright # 2011 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved 593 - p.(210,214 – p.)

2.       Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.

                                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 – Amaliy mashg‘ulot

 

Elektr quvvatni o‘lchash va o‘lchash xatoliklarining hisobi

 

Ishdan maqsad:

 

Elektr quvvatni o‘lchash usullarini o‘rganish, o‘lchash xatoliklarini aniqlash va hisoblarini o‘rganish  hamda mavzuga oid masalalar echish.

 

Ishning rejasi:

1. Elektr quvvatni o‘lchash bo‘yicha umumiy ma’lumotlar

2. O‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok zanjirida quvvat

3. Elektrodinamik  vattmetr yordamida quvvatni o‘lchash

4. Tovush chastotali va yuqori chastotali o‘zgaruvchan tok zanjirida

 

1.    Quvvatni o‘lchash bo‘yicha umumiy ma’lumotlar

 

 Quvvatni o‘lchash- elektr o‘lchashlarning keng tarqalgan turlaridan biridir.                                                                                                                                               

Turli radioelektronika qurilmalari ya’ni ta’minlash manbai, kuchaytirgichlar,uzatkich va qabul qiluvchi aloqa vositalari, antenna va uzatish liniyalarining ishi quvvat bilan xarakatlanadi.

O‘zgarmas tok zanjirida quvvat R-tokning kuchlanishga ko‘paytmasiga tengdir.

 

R=U∙I=I²R=U²/R  (1)

  P-[Vt]- Battlarda;

U- [V]- Voltlarda,

I- [A]- Amperlarda,

R- [Om]- Omlardao‘lchanadi.

Sinusoidal tok va kuchlanishga ega bo‘lgan elektr zanjirida:

 

- To‘liq quvvat; S=U∙I  [ B∙A]  (2)

 

- Aktiv quvvat: P=U∙Icosφ  [Vt];  (3)

 

- Reaktiv quvvat: Q=U∙Isinφ  [V∙Ar]             (4)

 

-Quvvat koeffitsienti:   cosφ= P/S =P/U*I;    (5)

 

Agar signal shakli sunusoidadan farq qilsa, unda elektr zanjirini o‘rta N_o‘r. va N_oniy qiymatlaridan foydalaniladi.

   (6)

                              

 

Agar Ú va Í kompleks kattaliklar keltirilgan bo‘lsa, unda

 

kompleks quvvat                  (7)

                                                    ;                        (7a)

                                                                             (7b)

 

Past chastotadan 500 mGs chastotagacha quvvat, tok va kuchlashish bo‘yicha o‘lchanadi. Quvvat xosilaviy birlik bo‘lib Vt, mkVt, mVt, kVt va mVt larda o‘lchanadi.

Agar o‘lchanayotgan traktda “B” larda darajalangan attenyuatorlar ya’ni, susaytirgichlar bo‘lsa quvvatni o‘lchashda nisbiy birliklardan foydalaniladi.

Elektr zanjiridan tokning oqib o‘tishi manbaidan energiya iste’moli hisobiga ro‘y beradi. Energiyaning kirish tezligi quvvat bilan xarakterlanadi. Quvvat, oniy, o‘rta, aktiv, reaktiv va to‘la quvvatga bo‘linadi.

Oniy quvvat deganda zanjirning qismidagi kuchlanish oniy qiymatining (n) ushbu qismidan oqib o‘tuvchi tokning (i) oniy qiymatiga ko‘paytmasi tushuniladi.

P= u×i

 

Aktiv quvvat deganda (P) davr davomidagi oniy quvvatning o‘rta qiymati tushuniladi.

Agar, tok i=I_max Sinwt, zanjir qismidagi kuchlanish  u=U_max Sin(wt + j) bo‘lsa, unda   P= 1/T I_max U_maxSinwtsin(wt + j)dt= UICosj.

Ko‘paytuvchi Cosj - quvvat koeffitsienti deyiladi.

Aktiv quvvat shunday energiyaki, u vaqt birligida R- qarshilikda issiqlik sifatida ajraladi. Haqiqatan, ko‘paytma Ucosj= IR, shunga ko‘ra P= I²R.

Aktiv quvvat vattlarda o‘lchanadi.

Reaktiv quvvat deganda zanjir qismidagi kuchlanishining ushbu qismidan oqib o‘tuvchi tokka va ular orasidagi j burchak sinusiga ko‘paytmasi tushuniladi.

 

Q= UISinj .

Reaktiv quvvat Volt-Amper reaktivlarda (V*Ar) o‘lchanadi.

Reaktiv quvvat generator va qabul qilgich o‘zaro almashadigan energiyani xarakterlaydi.

To‘liq quvvat quyidagi ko‘paytmaga teng:

S= UI .

To‘liq quvvat Volt-Amperlarda o‘lchanadi (V.A)  P, Q va S orasida munosabat mavjud:

P²= S² – Q² .

 

Elektr quvvati. [215,216 – p]

 

Quvvatni raqamli o‘lchash metodlari hali ham rivojlanmoqda. Elektr energiya o‘lchagichlari quvvat o‘lchagichlariga o‘xshaydi-ularga kuchlanish/chastota o‘zgartirgichlar (chiqish impulslari energiya deb hisoblanadi) qo‘shiladi.

Quvvatni raqamli o‘lchashda ikki turi mavjud. Bulardan birinchisi manba kuchlanishinishidan foydalanadi. Ikkinchisi esa hamma o‘zgartgichlardan foydalaniladi.

1-rasm

 

Rasmda quvvat o‘zgartirgichni kuchlanishda multiplikator yordamida o‘lchanishini tushuntirilgan 

Quvvat o‘lchagichlarni elektr zanjirlariga ulash.

Quvvat o‘lchagichlarni odatda uch cho‘lg‘amli sistemalarda ishlatiladi.

Bunday o‘lchash turlarini ikki xil usuli neytral va neytralsiz ulash[6] 2-rasmda [216 – p]ko‘rsatilgan.

 

5.                           O‘zgarmas va o‘zgaruvchan tok zanjirida quvvat

 

P=U*I  ifodaga ko‘ra o‘zgarmas tok zanjirida quvvatni bilvosita usul bilan ampermetr va voltmetr ko‘rsatkichga ko‘ra o‘lchash mumkin. Bunda asboblarni ulashning ikkita  chizmasidan foydalaniladi.

 

 

1-chizma                                                               2-chizma                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-rasm. Vattmetrni ulash chizmalari

 

Yuklanma –(nagruzka) – sarflanayotgan quvvatning xakikiy qiymati:

 

(8)

 

1-chizmada A- yuklama toki qiymatini ko‘rsatadi, V- esa A va nagruzkadagi kuchlarning tushishini ko‘rsatadi.

Priborlarning (asboblarning) ko‘rsatish bo‘yicha quvvati aniqlanadi:

 

(9)

 

Bu yerda     

- nagruzkadagi kuchlanish;

- ampermetrda kuchlanishning tushishi;

- nagruzka toki;

 – ampermetr sarflagan quvvat.

 

1-    chizma uchun uslubiy xatolik qiymatini topamiz.

 

(10)

 

 

2- chizmada V ko‘rsatishi – nagruzkadagi kuchlanishga mos keladi.

A esa nagruzka va voltmetrdan o‘tgan toklar yig‘indisini ko‘rsatadi.

Quvvatning o‘lchangan qiymati

(11)

 

 

Bu yerda  – voltmetrdagi tok;

– voltmetr sarflagan quvvat.

2 – chizma uchun xatolikni aniqlaymiz

 

 (12)

 

 – voltmetrning qarshiligi

Xulosa  1- chizma   bo‘lganda qo‘llaniladi;

              2- chizma   bo‘lganda qo‘llaniladi.

Aniq o‘lchashlarda 1- chizma uchun  va 2- chizma uchun    – tuzatma kiritiladi.

Bu usulning kamchiligi – tok va kuchlanish xar safar o‘lchanganda xisoblashning zarurligidir.

O‘zgaruvchan tok zanjirida aktiv quvvatni o‘lchash uchun ushbu ampermetr va voltmetr usuli  bo‘lganda yaroqlidir.

 

Bevosita baxolovchi elektrodinamik vattmetr yordamida quvvatning qiymatini o‘lchanadi.

Bunday vattmetrning ko‘rsatishi sanoat chastotali o‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok quvvatiga proporsionaldir.

 

                

                                                                                                             (13)

       

 

5.        Elektrodinamik  vattmetr yordamida quvvatni o‘lchash

 

Vattmetrning qo‘zg‘almas g‘altagi nagruzkaga ampermetr kabi ketma-ket va qo‘zg‘aluvchan g‘altagi esa parallel ulanadi.

1-    chizmada qo‘zg‘almas g‘altakdan o‘tadigan tok  -nagruzka tokiga teng kuchlanishning qo‘zg‘alivchan g‘altak chulg‘ami qarshiligida tushishi- kirish kuchlanishiga teng

 

;      (14)

 

O‘lchanayotgan tok va kuchlanish ko‘paytmasi, ya’ni o‘lchanayotgan quvvat

 

(15)

 

– nagruzka va qo‘zg‘almas g‘altakning iste’mol yoki sarf quvvatidir.

2-    chizmada qo‘zg‘almas g‘altakdan o‘tgan tok nagruzka va qo‘zg‘aluvchan g‘altakdan o‘tgan tok yig‘indisiga teng

 

  (16)

 

Bunda o‘lchanayotgan quvvat

 

(17)

 

–qo‘zg‘aluvchan g‘altak chulg‘amining quvvat sarfi.

1-    chizma uchun muntazam xatolik:

2- chizma uchun muntazam xatolik:

Xulosa  1- chizma  bo‘lganda qo‘llaniladi;

              2- chizma  bo‘lganda qo‘llaniladi.

 

3.    Tovush chastotali va yuqori chastotali o‘zgaruvchan tok zanjirida quvvat

Elektron voltmetrlar va termoelektrik ampermetrlar yordamida quvvat bilvosita o‘lchanadi.

            Yuqori chastotalarda energiya manbaidan uzatish liniyasi orqali nagruzkagacha bo‘lgan masofada zanjir parametrlari taqsimlangan bo‘ladi, tok va kuchlanishning uning kesimi bo‘yicha qiymati nagruzkagacha bo‘lgan masofaga bog‘liq.

          Ampermetr yuklamaga iloji boricha yaqinroq ulanadi va bunda l₁- masofa o‘lchanayotgan tokning mos chastotasi to‘lqin uzunligidan [λ] 100 martta qisqa bo‘lishi kerak.

 

6.             Masalalar yechish namunalari

        

Zanjirda o‘lchash chegaralari U_N=150 V, J_H= 1 A bo‘lsa, D 349 vattmetr ko‘rsatkichi 80 bo‘linmaga og‘sa, qabul qilgichning aktiv quvvatini aniqlang.

Yechilishi:

Aktiv quvvat P_w= C_wa .

bu yerda, C_w- vattmetr doimiysi, a- ko‘rsatkichning og‘ishi.

Ko‘rsatilgan o‘lchash chegaralarida vattmetr doimiysi: C_w= 150×1/150=1 Vt/bo‘l.

Javob: P_w= 80Vt.

 Agar chizmada ko‘rsatilgan (2.1.1 rasm) zanjirda o‘lchash chegaralari U_N=30 V, J_n=0,5A bo‘lsa, vattmetrning ko‘rsatkichi 100 bo‘linmaga og‘sa, qabul qilgichning aktiv quvvatini aniqlang.

Javob: P_w=10 vt

Asbob ko‘rsatkichlari: J=4,4 A, U=380 V, R_A=707 Vt, R_s=1665 Vt. Vattmetrlar bilan o‘lchangan aktiv qarshilikni aniqlang. Qabul qilgichning faza parametrlarini aniqlang. Vektor diagrammasini quring va kuchlanish, tok va vattmetrlarda vektorlar orasidagi burchaklarni ko‘rsating. Qabul qilgichning aktiv qarshiligini R_pr=3RJ² formuladan aniqlang.

Yechilishi:

Qabul qilgichning vattmetrlarda o‘lchangan aktiv qarshiligi ularning ko‘rsatkichlari yig‘indisiga teng:

R_w= R_A+ R_S=2372 Vt

Parametrlarini quyidagi yo‘l bilan aniqlaymiz, qabul qilgichning quvvat koeffitsienti

 

 

To‘la qarshilik:               

 

Aktiv qarshilik:      R=Z×cosj=41 Om

Reaktiv qarshilik:   X_L=Z×sinj=28,7 Om

Qabul qilgich fazasining kompleks qarshiligi:

Z= R+j×X_L=41+j×28,7=50×e ^j35° Om

 

1-     rasmda vektor diagrammasi qurilgan.

                   U_AB             +1                 J_A

                                                       a

                                     U_A

                                         30°   j

 

 

           J_c                                  b                                  1

     U_iB

 

                                 j

 

                                                             j

               U_c

                                                                      U_B

                                                                                                      J_B

1 – Rasm. Qabul qilgichning vektor diagrammasi

 

U_AB va J_A vektorlar orasidagi burchak a=30°+j=65° , U_iB va J_c vektorlar orasidagi burchak b= -30°+j=5°

Qabul qilgichning aktiv quvvati R_pr=3×41×(4,4)²=2381 Vt. Hisoblash natijasida parametrlarning xatoligi 0,4 % dan kam.

Agar sxemadagi zanjirda (2.1.1 - rasm) vattmetrning o‘lchash chegaralari U_N=30 V, J_N=0,5 A bo‘lsa, vattmetr ko‘rsatkichi 100 bo‘linmaga og‘ishida qabul qilgichning aktiv qarshiligini aniqlang.

Javob: R_w=10 Vt

        

         O‘zgarmas tok quvvatini o‘lchash uchun o‘lchashning yuqori chegaralariga ega bo‘lgan vattmetrdan foydalaniladi. Tok bo‘yicha I_n=1 A, kuchlanish bo‘yicha U_n= 150 V. Ketma-ket zanjirning qarshiligi R_a= 0,2 Om, parallel zanjirning qarshiligi R_v= 5000 Om. YUklamadagi tok I=1 A va yuklamadagi kuchlanish U= 100 V bo‘lganda quvvatni o‘lchashda eng kichik nisbiy xatolikka erishish uchun vattmetr chulg‘amini keltirilgan qaysi chizma bo‘yicha ulash kerak.

           *                                            *            I

                    I

 

                                                             * U=U_B

 

   *                              Z_H                                                    Z_H

     U                     U                           I_V

 

       I_V

    a)                                                            b)

 

 

2-Rasm. Vattmetrlarni ulash chizmalari.

 

Yechilishi: 2 a) chizma bo‘yicha ulashda quvvat:

P= U_VI= I (U- Ua) = UI+I²Ra = 100×1+1²×0, 2 = 100,2 Vt.

Ua- vattmetrning tok zanjiridagi kuchlanishning tushishi.

b) chizma bo‘yicha ulashda quvvat,

P= UI+UI_V = 100×1+100×0, 03= 103 Vt.

P_asl= UI= 100×1= 100 Vt asl qiymat deb olinsa,

a) chizma bo‘yicha ulanganda quvvatni o‘lchashdagi nisbiy xatolik: d=DP×100/P_n= (100,2-100)×100/100 = 0,2%;

b) chizma bo‘yicha ulanganda:

d=DP×100/P_n= (103-100)100/100 = 3%.

Xulosa: Vattmetrni 2 a) chizma bo‘yicha ulash kerak.

 

 

Nazorat savollari

 

1. Elektr quvvatni o‘lchash bo‘yicha umumiy ma’lumotlarni keltiring.

2. O‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok zanjirida quvvatni o‘lchash usullarini aytib bering.

3. Elektrodinamik  vattmetr yordamida quvvatni o‘lchashni tushuntiring.

4. Tovush chastotali va yuqori chastotali o‘zgaruvchan tok zanjiridagi o‘lchash jarayonini tushsntiring .

5. O‘ta yuqori chastotalarda quvvatni o‘lchashni aytib bering.

 

 Adabiyotlar

 

1.       Principles of electrical measurement.  S. Tumanski. 83, 323 - p.

2.       Measurement management systems – requirements for measurement processes and measure equipment. ISO 200. 322 - p.(210,214 – p.)

3.       Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.

5 – Amaliy mashg‘ulot

O‘lchashlar menejmenti tizimi

 

Ishdan maqsad:

 

            O‘lchash vositalarining klassifikatsiyasi va metrologik xarakteristikalarini, o‘lchash xatoliklarining tasniflanishini o‘rganish va mavzuga oid masalalar yechish.

Ishning rejasi:

 

1.     O‘lchashlar menejmenti tizimi modeli

2.     O‘lchash jarayonlariga qo‘yiladigan talablar tahlili

3.     O‘lchash uskunalariga qo‘yiladigan talablar tahlili

4.     Optik aloqada qo‘llaniladigan FTB-200v2-turdagi modulli platforma

 

1. O‘lchashlar menejmenti tizimi modeli

 

            O‘lchashlar menejmentining samarali tizimi o‘lchash uskunalari va o‘lchash jarayonlarining mo‘ljallangan maqsadli foydalanilishini taminlaydi hamda mahsulot sifatiga erishishda hamda o‘lchashlarning noto‘g‘ri natijalarning ehtimoliy xavfini boshqarishda o‘ta muhim instrument bo‘lib hisoblanadi. O‘lchashlar manejmenti tizimida turli usullardan, bazaviy uskunalarni verifikatsiyalashdan to o‘lchash jarayonini boshqarishning statistik usullarigacha foydalaniladi. “O‘lchash jarayoni” – termini fizik o‘lchashlar faoliyatiga qo‘llaniladi (yani, loyixalashda, sinashda, ishlab chiqarishda va nazoratni o‘tkazishda). ISO 9000 da o‘rnatilgan tamoyillardan biri bo‘lib jarayonli yondashuv hisoblanadi. O‘lchash jarayonlari spetsifik jarayon deb qaraladi va tashkilot mahsulotining sifatini taminlashga qaratilgan bo‘ladi. O‘lchashlar menejmenti tizimining modeli 3.1-rasmda keltirilgan. Ushbu ISO 10012:2003 standart o‘z ichiga, talablardan tashqari o‘lchashlar menejmenti tizimini joriy qilish bo‘yicha rahbariy qo‘llanmalarni olib, o‘lchashlarning va mahsulot sifatining yaxshilanishiga xizmat qiladi. O‘lchashlar menejmenti tizimi umumiy menejment tizimining bir qismi bo‘lib hisoblanadi. Ushbu standart o‘lchash jarayonlari menejmenti va metrologik tasdiqlanishiga taaluqli bo‘lgan umumiy talablar va rahbariy ko‘rsatmalarga ega bo‘lib ISO/IEC 17025 standart talablarini to‘ldirish yoki almashtirish uchun mo‘ljallangan. Ushbu standartda qo‘llangan bazi atamalarning izohini keltirib o‘tamiz. Standartda ISO 9000 va VIM dagi atama va tariflarni keltirib o’tamiz:

 

- o‘lchashlar menejmenti tizimi bu metrologik tasdiqlanishga erishish va o‘lchash jarayonlari ustidan uzluksiz nazorat qilish uchun o‘zarobog‘liq va o‘zarotasirlanuvchi elementlar birlashmasidir.

- o‘lchash jarayoni – bu kattalikning qiymatini aniqlash bo‘yicha tadbirlar birlashmasi;

- o‘lchash uskunasi – bu o‘lchash asboblari, dasturiy taminot, o‘lchov etalonlari, etalon materiali yoki yordamchi vosita yoki o‘lchash jarayoni uchun zarur bo‘lgan boshqa vositalarning majmuasi;

- metrologik xarakteristika – bu o‘lchash natijalariga tasir ko‘rsata oladigan farqli xususiyat. O‘lchash uskunasi bir nechta metrologik xarakteristikalarga ega bo‘lish mumkin. Ushbu xarakteristikalar qiyoslash obekti bo‘lib hisoblanadi.

- metrologik tasdiqlanish – bu o‘lchash uskunasining mo‘ljalli foydalanishiga muvofiqligini taminlovchi zaruriy metrologik tadbirlar majmuasi;

- metrologiya xizmati – o‘lchashlar menejmenti tizimini joriy qilish uchun mamuriy va texnik javobgar bo‘lgan xizmatdir.

ISO 10012:2003 “O‘lchashlar menejment tizimlari. O‘lchash jarayonlari va o‘lchash usullariga qo‘yiladigan talablar” – Xalqaro standartda o‘lchashlar menejmenti tizimi modeli keltirilgan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1-rasm. O‘lchashlar menejmenti tizimining modeli.

	7- bo’lim Metrologik tasdiqlash va o’lchash jarayonlarini amalga oshirish

 

2.    O‘lchash jarayonlariga qo‘yiladigan talablar tahlili

 

              Tahlilni, ISO 10012:2003 “O‘lchashning menejment tizimlari. O‘lchash jarayonlari va o‘lchash uskunalariga qo‘yiladigan talablar” standartdagi tushunchalar asosida bajaramiz. Avvalo, BMI ning maqsadidan kelib chiqqan holda 3.1-banddagi o‘lchashlar menejmenti tizimning modelining (3.1-rasm) standartning 7.2-bosqichidagi “O‘lchash jarayonlari”ga doir tushuncha va umumiy talablar ustida to‘xtalib o‘tamiz.

             O‘lchash jarayonlari, sifat menejmenti tizimning qismlaridan biri bo‘lib hisoblanadi hamda, ushbu jarayon rejalashtirilishi, baholanishi, amalga oshirilishi, xujjatlashtirilishi va boshqarilishi zarur. O‘lchash jarayoniga ta’sir ko‘rsatuvchi kattaliklar yoki omillar identifikatsiyalanishi va o‘rganilishi talab etiladi. Har bir o‘lchash jarayonining to‘liq tafsiloti o‘z ichiga barcha taluqli bo‘lgan qurilish va uskunalar, o‘lchash muolajalari, dasturiy taminoti, qo‘llanilishi shartlari, operatorning qobiliyati va boshqa o‘lchash natijalarning ishonchliligiga bo‘lgan omillarni oladi. O‘lchash jarayonlarini boshqarish xujjatlashtirilgan muolajalariga mos holda bajariladi. O‘lchash jarayoni o‘lchash qurilmasining bitta elementi bilan chegaralanishi mumkin. O‘lchash jarayonining loyihalanishiga qo‘yiladigan talablarni qarab chiqamiz.

             Metrologik talablar, istemolchi, tashkilotlar, hamda qonuniy va reglament talablari asosida o‘rnatilishi kerak, shunday loyixalashtirilgan o‘lchash jarayonlari ushbu talablarga javob berishi uchun xujjatlashtirilishi, baholanishi va agar zarur bo‘lsa, iste’molchi bilan kelishilishi kerak. Undan tashqari har bir alohida o‘lchash jarayoni uchun uning mos elementlari va boshqarish usullari aniqlanishi zarur. Ushbu elementlar va boshqarish usullari operatorlarga bo‘lgan tasir ko‘rsatishlarni, qurilmalar, uskunalar, atrof-muxit sharoitlari, tasir etuvchi kattaliklar va qo‘llaniladigan usullarning jamlanishi talab etiladi.

              O‘lchash jarayonini loyihalash uchun rahbariy qo‘llanmalar mavjud. O‘lchash jarayonini tavsiflashda quyidagilarni aniqlash zarur:

·        mahsulotlar sifatini taminlash uchun qanday o‘lchashlarning talab etilishi;

·        o‘lchash usullari;

·        o‘lchashlarni bajarish uchun talab etiladigan qurilmalar va ularning tafsiloti;

·        o‘lchashlarni bajaruvchi xodim uchun zaruriy ko‘nikmalar va kvalifikatsiyasi.

              O‘lchash jarayonlari boshqa baholangan jarayonlarning natijalari bilan solishtirish asosida baholanishi yoki jarayon xarakteristikalarining doimiy tahlili yordamida baholanishi mumkin. O‘lchash jarayonlari shunday loyihalashtirilishi kerakki, bunda, xatoli natijalarga yo‘l qo‘ymasligi hamda noaniqliklarni tezkor aniqlash va o‘z vaqtida tuzatuvchi harakatlar bilan taminlanishi kerak. O‘lchash jarayoniga tasir etuvchi kattaliklar miqdoran baholanishi kerak. Buning uchun maxsus eksperiment yoki tadqiqotlar loyixalashtirilishi va bajarilishi zarur bo‘lishi mumkin. Agar, bu mumkin bo‘lmasa, u holda, jihoz tayyorlovchisi tomonidan ko‘zda tutilgan malumotlar, texnik talablar va ogohlantirishlardan foydalanish kerak. O‘lchash jarayonlardan maqsadli foydalanish uchun zarur bo‘lgan ishchi xarakteristikalar identifikatsiyalangan va miqdoran ifodalangan bo‘lishi kerak.

Xarakteristikalarga quyidagilar misol bo‘ladi:

-         o‘lchashlar noaniqligi;

-         barqarorlik;

-         yo‘l qo‘yiladigan maksimal xatolik;

-         takrorlanuvchanlik;

-         qayta tiklanuvchanlik;

-         operatorning uddalash darajasi.

Bazi o‘lchash jarayonlari uchun boshqa xarakteristikalar ham muhim bo‘lishi mumkin. O‘lchash jarayoni metrologiya talablariga javob beradigan nazorat qilinuvchi atrof-muxit sharoitida amalga oshiriladi.

Quyidagilar nazorat qiluvchi obektlarga kiritilgan:

a)     tasdiqlangan qurilma va uskunalardan foydalanish;

b)    o‘lchashlarning baholangan muolajalarini qo‘llash;

c)     talab qilingan axborot resurslarining mavjudligi;

d)    talab etiladigan atrof-muxit shartlarini taminlash;

e)     nufuzli personaldan foydalanish;

f)      natijalar bo‘yicha taaluqli hisobotlilik;

g)     monitoringdan kelishuvli foydalanish.

O‘lchash jarayoniga bo‘lgan talablarga muvofiqlikni namoyon qilish uchun metrologiya xizmatlari yozuvlarni olib borishi kerak, xususan:

a)     amalda foydalanilgan o‘lchash jarayonlarning to‘liq tafsilotiga o‘z turkumiga ko‘ra yagona bo‘lgan barcha foydalaniladigan elementlar (masalan: operatorlar, ixtiyoriy o‘lchash qurilmasi yoki taqqoslash etalonlari);

b)    o‘lchash jarayonlarini boshqaruvchi idoralardan olingan o‘lchashlar noaniqligiga doir axborotlar;

c)     malumotlarni boshqarish idoralaridan deb hisoblangan ihtiyoriy amallar;

d)    o‘lchash jarayonini boshqarish bo‘yicha bajarilgan amallarning muddati;

e)     baholash bo‘yicha ishga aloqador bo‘lgan ixtiyoriy xujjatlarni identifikatsiyalash;

f)      yozuvlar uchun axborotni taqdim qiluvchi malum shaxsni identifikatsiyalash;

g)     xodimning (talab qilinadigan va erishiladigan) qobiliyatlari.

Metrologiya xizmati faqat sanksiyalangan xodimga yozuvlarni bajarish, o‘zgartirishga ruxsat berishi kerak.

Quyida, o‘lchashlar menejmenti tizimini tahlil qilish va yaxshilashga oid talablarni ko‘rib chiqamiz. Metrologiya xizmati, o‘lchashlar menejmenti tizimini ushbu standartga muvofiqligini ta’minlash va tizimni doimiy ravishda yaxshilanib borish uchun rejalashtirishi va nazoratni bajarishi, tahlil va yaxshilashi kerak. Undan tashqari, metrologiya xizmatlari auditlardan, nazorat va boshqa zaruriy instrumentlardan, o‘lchashlar menejmenti tizimining yaroqliligi va samaradorliligini aniqlash uchun foydalanishi kerak. Metrologiya xizmati iste’molchining metrologik talablarini bajarilishiga taaluqli bo‘lgan axborotni kuzatishi kerak. Bunday axborotni olish va foydalanish usullari o‘rnatilgan bo‘lishi kerak. O‘lchash menejmenti tizimidagi barcha auditlarning natijalari va tizimga kiritilgan o‘zgarishlar yozilishi kerak. Auditorlar, o‘zlarining javobgarligi bo‘lgan uchastkalarni tekshirishlari mumkin emas. O‘lchashlar menejmenti tizimining auditi tashkilot menejment tizimi auditlarining qismi sifatida bajarilishi kerak. ISO 19011 audit tizimlari bo‘yicha rahbarlikni ta’minlaydi. Ixtiyoriy o‘lchash jarayonidagi olingan natijalarga shubha uyg‘onsa, yoki natijalar noto‘g‘ri bo‘lsa, u holda ushbu natijalar identifikatsiyalanishi va tuzatuvchi amallar bajarilmaguncha ulardan foydalanilmaydi. Nomuvofiqligi aniqlanganligi sababli modifikatsiyalangan o‘lchash jarayoni foydalanilishidan oldin baholanishi kerak. Solishtirish etalonining yomonlashuvi natijasida yoki operator nufuzining pasayishiga ko‘ra o‘lchash jarayonidan voz kechish jarayon tugaganidan so‘ng quyidagi tadbirlar yordamida aniqlanishi mumkin:

-         nazorat kartalarining tahlili;

-         ketma-ketli nazorat;

-         laboratoriyalararo solishtirish;

-         ichki audit;

-         iste’molchi bilan teskari aloqa.

 

3.    O‘lchash uskunalariga qo‘yiladigan talablar tahlili

 

Yuqorida eslatib o‘tilgan ISO 10012:2003 standartda telekommunikatsiya uzatish tizimlarida qo‘llaniladigan uskunalarga doir quyidagi talablar keltirilgan. O‘rnatilgan metrologik talablarga muvofiq bo‘lishi uchun barcha o‘lchash uskunalari (texnik o‘lchash vositalari) amalda mavjud bo‘lishi va o‘lchashlar menejmenti tizimida identifikatsiyalangan bo‘lishi kerak. Metrologik jihatdan tasdiqlanish uchun o‘lchash uskunasi amaldagi qiyoslash statusiga ega bo‘lishi kerak. O‘lchash uskunasi avvalo, boshqariladigan muhitda foydalanilishi yoki to‘g‘ri o‘lchash natijalarini ta’minlovchi muhitda bo‘lishi kerak. Monitoring va ta’sir etuvchi kattaliklarni fiksatsiyalash uchun foydalaniladigan o‘lchash uskunalari o‘lchashlar menejmenti tizimiga kiritilgan bo‘lishi zaruriy shartdir.   O‘lchash uskunalari uchun rahbariy qo‘llanmalar mavjud. Hususan, o‘lchash uskunasi konkret o‘lchash jarayonlarda foydalanish uchun metrologik tasdiqlanishi va boshqa o‘lchash jarayonlari uchun metrologik talablarda farq bo‘lganligi uchun tasdiqlanmasligi mumkin. Maksimal yo‘l qo‘yiladigan ko‘rsatilgan bo‘ladi yoki uskuna tayyorlovchisi va metrologiya xizmati tomonidan nashr qilingan texnik spetsifikatsiyaga havola qilish orqali ko‘rsatilishi mumkin. Uskunalar metrologiya xizmatlari tomonidan emas, tashqi tashkilotlar tomonidan kalibrlanishi mumkin. Metrologiya xizmatining rahbariyati metrologik uskunaning yuklanishi, jo‘natilishi, transportirovkasi, saqlanishi va tarqatilishiga oid hujjatlashtirilgan muolajalarni o‘rnatishi kerak. Agar shunday qilinmasa, uskunadan noto‘g‘ri foydalanish, buzilishi hamda uning metrologik xarakteristikalarining o‘zgarishining oldi olinmagan bo‘ladi. O‘lchashlar menejmenti tizimiga kirib keluvchi va tizimdan chiqarib yuboriluvchi o‘lchash uskunalarini rasmiylashtirish bo‘yicha muolajalar bo‘lishi kerak.

Ixtiyoriy tasdiqlangan o‘lchash uskunasi:

-         buzilgan;

-         o‘ta yuklangan;

-         foydalanib bo‘lmay qolgan;

-         noto‘g‘ri natijalar bersa;

-         buzilgan yoki plomba singan;

-         tashqi kattaliklar ta’siriga berilgan bo‘lsa, ekspluatatsiyadan identifikatsiyalangan markalash orqali olib tashlanadi.

O‘lchash uskunasining nomuvofiqligi tekshirilishi va nomuvofiqligi to‘g‘risida hisobot tayyorlanishi kerak. Bunday uskunalarning nomuvofiqligi bartaraf qilinib ularning metrologik xarakteristikalari tiklangach yana qayta ekspluatatsiyaga qo‘yiladi. Quyida o‘lchash uskunalari uchun metrologik tasdiqlash va metrologik xarakteristikalarga oid talablar tahlilini keltiramiz. Metrologik tasdiqlash jarayoni ikkita kirishga, ya’ni, iste’molchining metrologik talablari va o‘lchash uskunasining metrologik xarakteristikalariga va bitta chiqishga o‘lchash uskunasining metrologik tasdiqlanganligi statusiga ega bo‘ladi (3.2-rasm. O‘lchash uskunalari uchun metrologik tasdiqlash jarayoni).

Dastlab, iste’molchining metrologik talablarini tahlil qilamiz. Iste’molchining metrologik talablari – bu iste’molchi tomonidan o‘lchashlarga qo‘yiladigan talablar bo‘lib, ishlab chiqarishga qo‘yiladigan talablar kabi bo‘ladi. Shu jihati bilan o‘lchanadigan parametrlarning texnik tafsilotiga bog‘liq bo‘ladi. Ushbu talablarning aniqlanishi va texnik tafsilotiga iste’molchi javob beradi. Ushbu holda, iste’molchining o‘rniga boshqa muvofiq keladigan malakali shaxs ushbu jarayonni bajarishi mumkin. Ushbu jarayonning amalga oshishi uchun ishlab chiqarish va metrologiya bo‘yicha chuqur bilimlar talab qilinadi. Undan tashqari iste’molchining metrologik talablari noto‘g‘ri o‘lchashlar va ularning tashkilotga va biznesga bo‘lgan ta’siri hisobga olinishi kerak. Talablar, atamalar, maksimal yo‘l qo‘yiladigan xatoliklar, ish chegaralari va boshqalarga ham ifodalanadi. Ushbu iste’molchining metrologik talablari etarli darajada batafsil bayon qilinishi va shu asnoda metrologik tasdiqlash jarayonining operatorlari ushbu o‘lchash uskunasini nazorat qilish, o‘lchash va berilgan parametr yoki kattalikni kuzatish qobiliyati bor yoki yo‘qligini bilish kerak. Tahlilni o‘lchash uskunalarining metrologik xarakteristikalariga doir ma’lumotlar bo‘yicha davom ettiramiz. Ma’lumki, metrologik xarakteristikalar kalibrlashda yoki sinashlar orqali aniqlanadi. Metrologiya xizmati o‘lchashlar menejmenti tizimi doirasida ushbu faoliyatni o‘rnatadi va nazorat qiladi. Kalibrlash jarayonining kirishi bo‘lib o‘lchash uskunasi, o‘lchov etaloni va atrof-muhit sharoitlarini ifodalovchi muolaja hisoblanadi. Kalibrlash natijalariga o‘lchashlar noaniqligi to‘g‘risidagi arizani kiritish kerak.

 

 

3.2-rasm. O‘lchash uskunalari uchun metrologik tasdiqlash jarayoni.

 

O‘lchashlar menejmenti tizimidagi kalibrlash natijalari, mos usul asosida hujjatlashtirilishi, masalan, sertifikat yoki hisobot (agar kalibrovka tashqi manba asosida o‘tkazilgan bo‘lsa) yoki kalibrlash natijalarining yozilishi ko‘rinishida (agar o‘lchashlar tashkilot metrologiya xizmatlarining qat’iy doirasida bajarilgan bo‘lsa) mumkin. O‘lchashlarning muhim xarakteristikalari, masalan, o‘lchashlar noaniqligi faqat uskuna yoki qurilmalardangina emas, balki, atrof-muhit sharoitlari, konkret o‘lchash muolajasi, ba’zan operatorning malaka va tajribasiga ham bog‘liq bo‘ladi. Shu sababli talablarga javob beradigan uskuna tanlanganda o‘lchash jarayoni to‘liq qarab chiqilishi zarur. Bunday yondoshuvga metrologiya xizmati javob beradi.

Kalibrlashdan keyin va o‘lchash uskunasining maqsadli foydalanishga yaroqliligi tasdiqlangunga qadar uning metrologik xarakteristikalari iste’molchining talablari bilan solishtiriladi. Masalan, o‘lchash uskunasining ko‘rsatishlaridagi ma’lum xatolik, iste’molchining metrologik talabi sifatida aniqlanadigan maksimal yo‘l qo‘yiladigan xatolik bilan solishtiriladi. Agar xatolik yo‘l qo‘yiladigan maksimal xitolikdan kichik bo‘lsa, u holda uskuna talabga javob beradi va tasdiqlanishi mumkin. Ammo, xatolik katta bo‘lsa, nomuvofiqlikni bartaraf qilish bo‘yicha amallar qo‘llaniladi yoki iste’molchiga uskunaning tasdiqlanishga tortilmasligi haqida xabar beriladi. Bunday o‘lchash uskunasining metrologik xarakteristikalari va iste’molchi metrologik talablarining bevosita solishtirilishi ko‘pincha qiyoslashlarga asoslanadi, ammo, o‘lchashlar sifatini ta’minlash uchun ularga o‘lchash jarayonini batafsil qarab chiqilishi va o‘lchash jarayonini to‘liq o‘rganib chiqilishi kiritilishi kerak. Umuman olganda, o‘lchash uskunasini kalibrlashga oid bo‘lgan talablar qiyoslashga ham taaluqli bo‘ladi.

 

4. Optik aloqada qo‘llaniladigan FTB-200v2-turdagi modulli platforma

 

EXFO kompaniyasining FTB-200v2-turdagi universal modulli platformasi o‘rnatilgan modullarga bog‘liq holda optik tarmoqlarda (reflektrometriya, spektr tahlili va dispersiya) va transport tarmoqlarida (Ethernet, FC, PDH, SDH/NGSDH, OTN) keng spektrda o‘lchashlarni bajarish imkoniyatini beradi.

FTB-200v2-turdagi modulli platformaning tashqi ko‘rinishi 1.1-rasmda keltirilgan.

 

1.1-rasm. FTB-200v2-turdagi modulli platformaning tashqi ko‘rinishi

 

Ushbu FTB-200v2 platforma tarmoqning barcha hayotiy bosqichlarida ishlash uchun ehtimollashgan hamda EXFO ning bir yoki ikki  slotli modullarning o‘rnatilishiga imkon beradi, bu esa platformaning istiqbolli rivojlanishini ta’minlaydi.

FTB-200v2 platforma quvvatli Intel Atom protsessoridan foydalanadi, bu esa o‘ta tezkorlikni ta’minlaydi.

Asosiy hususiyatlari

- Oldingi modullarning modellari va ularning grafik interfeyslari bilan to‘liq mos kelishi;

- Bluetooth va Wi-Fi teng mavjudligi;

- Konnektorlarning holatini tekshirish uchun FIP-400 turdagi videomikroskopni ulash uun interfeys;

- Binodan tashqarida ishlash uchun suyuq kristalli sensorli TFT ekran (6.5 dyumli);

- Akkumlyatordan 8 soat ishlay olishi.

Ushbu platforma jami 11 ta optik va transport modullariga muvofiqlasha oladi.

 

 

 

 

1.5-jadval

FTB-7000 seriyali bir modali reflektometrik modulning texnik xarakteristikalari

 

Qo‘llanilishi To‘lqin uzunligi ,nm 20mks li impuls bilan dinamik diapazoni, dB Sokin zona, m LAN/WAN- korxona va xususiy tarmoqlar 1310±20/1550±20 36/34 1 FTTH va shaxar tarmoqlari hamda PON testlash uchun 1310±20/1490±10/ 1550±20/1625±10/ 1650±5 39/35/37/39/37 0,8 SHahar va magistral liniyalarni testlash 1310±20/1383±1/ 1550±20/1625±10 42/40/41/41 0,8 CWDM ni testlash 1470±3/1490±3/ 1510±3/1530±3 41/41/41/41 0,8 Magistral tarmoqlari uchun 1310±20/1550±20/ 1625±10 45/45/45 0,8 250 km gacha bo‘lgan uzoq cho‘zilgan liniyalarni testlash 1310±20/1550±20/ 1625±10 50/50/48 1/1,5/1

 

Telekommunikatsiyalarning raqamli tarmog‘ida PDH apparaturasidan foydalaniladi va kompleks o‘lchashlarni amalga oshirish uchun raqamli uzatish tizimlarining analizatorlaridan foydalaniladi.

Ekspluatatsion testerlar – o‘z tarkibida PDH raqamli oqim generatorini o‘z ichiga olgan analizatorlarga hamda tester – monitorga yani, o‘z tarkibida raqamli oqim generatori bo‘lmagan va PDH – raqamli uzatish tizimida passiv monitoring ishlarini uchun mo‘ljallangan analizatorlarga ajraladi.

Raqamli telekommunikatsiya tarmoqlarida SDH apparaturasidan foydalanib o‘tkaziladigan o‘lchashlar kompleksi uchun SDH analizatorlardan foydalaniladi.

Telekommunikatsiyalarning raqamli tarmog‘ida raqamli uzatish tizimlarining parametrlarini o‘lchash uchun va bunda PDH (SOH) aparaturasidan foydalanilganda turli modifikatsiyadagi o‘lchash vositalardan foydalanish mumkin.

EXFO kompaniyasining FTB-200v2-turdagi universal modulli platformasi o‘rnatilgan modullarga bog‘liq holda optik tarmoqlarda (reflektrometriya, spektr tahlili va dispersiya) va transport tarmoqlarida (Ethernet, FC, PDH, SDH/NGSDH, OTN) keng spektrda o‘lchashlarni bajarish imkoniyatini beradi.

FTB-200v2 platforma quvvatli Intel Atom protsessoridan foydalanadi, bu esa o‘ta tezkorlikni ta’minlaydi.

 

Nazorat savollari

1.       Elektr quvvat tushunchasi.

2.       Elektr quvvvat turlari.

3.       O‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok zanjirida quvvatni o‘lchash (Ampermetr-voltmetr usuli).

4.        Elektrodinamik vattmetr yordamida quvvatni o‘lchash usuli

5.        Tovush chastotali va yuqori chastotali o‘zgaruvchan tok zanjirida quvvatni o‘lchash.

6.        O‘ta yuqori chastotalarda quvvatni o‘lchash.

 

 Adabiyotlar

 

1.       Engineering Metrology & Measurements. Vijayaraghvan G.K 5,41-5,42-p.

2.       Theory and Design for Mechanical Measurements.  Richard S. Figliola Clemson University. Donald E. Beasley Clemson University. Copyright # 2011 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved 593 - p.(210,214 – p.)

3.       Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.

6 – Amaliy mashg‘ulot

Elektr signallarining amplitudasi va intervallarini ossillografik o‘lchash.

 

Ishdan maqsad:

 

Elektron ossillograflarning tuzilishi va funksional sxemasini,  signallarning amplituda va vaqt parametrlarini o‘rganish,

xatoliklar manbalarini aniklash va ularni baxolashga oid masalalar echish.

 

Ishning rejasi:

 

1.     Elektron ossillograflar to‘g‘risida qisqacha malumot.

2.     S1-220 turdagi universal ossillograf texnik xarakteristikalari

3.     Ossillograflarning qiyoslanishi

4.     Elektr kuchlanish va vaqt intervallarining ossillografik o‘lchashlarning xatoliklarini baholash

5.     Ossillograflar xatoliklarining asosiy manbaalari

6.     Xatoliklar manbalarini aniklash va ularni baxolashga oid masalalar echish.

 

1. Elektron ossillograflar to‘g‘risida qisqacha malumot.

 

Elektron ossillograflar yordamida turli davriy va impulsli jarayonlarni vizual kuzatish va kuchlanishning oniy qiymatini, turli shakldagi signallarning amplituda va vaqt parametrlarini o‘lchash mumkin.

Ossillograf o‘lchanadigan signalli analog ifodolovchi amaliy grafikli diskret qurilma xisoblanadi. Ossillograf foydali diognostik qurilma sifatida signal shaklini vizual kuzatishni ta’minlaydi. Chastotalarni, buzilishlar, o‘zgaruvchan kuchlanish komponentlarining tavsiflaydi. Vizuallik bevosita shovqin va xalaqtlarning o‘lchangan signalida shovqin va xalaqtlarning mavjudligini aniqlash imkonini beradi. Boshqa o‘lchash qurlmalari bunday imkoniyatga ega emas. Ushbu qurilma bundan tashqari ikki va undan ortiq [X(t), Y(t)] signallarni akslantiruvchi xamda signallarni ayirmasi bajarishini ta’minlaydi. Ayrim raqamli ossillograflar katta ichki xajmli ichki xotiraga ega bo‘lib ushbu xotira orqali signalli registratoridagi ma’lumotlarni imitatsiyalab tanlash imkonini beradi.  Bundan tashqari uning ish tamoyilida signal spektrini bevosita taxlil qilish nazarda[7][1] tutilgan.

1 - pasmda keltirilgan raqamli ossillograf o‘lchangan signalni analog shaklda ifodalalanishini ta’minlaydi, buning uchun signal dastlab raqamli shaklga keyin esa analog chiqishli signalga tiklanishi uchun diskretlanadi, suyuq kristalli ekranda (LCD) ko‘rinishi uchun diskretlanadi .

 

	1-Расм. Tektronix 2440 – рақамли осциллограф

 

 

 

 

Ossillograf ekranda tarmoqdan sinxronizatsiyalab 2.5.1 – rasmda keltirilgan ossillogramma olindi. Masshtablari m_y = 2 V/sm va  m_x = 5 ms/sm ga teng.   kuchlanishlar va  vaqtli intervallarni o‘lchashda ossillografning keltirilgan nisbiy xatoliklari 5% ni tashkil etadi. Ekranning ishchi qismi: maxY × maxX = 6,0 × 8,0 sm. Oniy kuchlanish uchun tenglama yozilsin, amplituda, chastota va boshlangich faza uchun o‘lchashning nisbiy xatoliklari aniqlansin.

 

2. S1-220 turdagi universal ossillograf texnik xarakteristikalari

Ossillografning blok sxemasi 1-rasmda keltirilgan.

Ossillografning soha o‘tkazuvchanligi 20 MGs, maksimal sezgirligi 1 mV/bo‘l, yoyishning minimal koeffitsienti 0,2 mks/bo‘l. O‘n marta cho‘zish uchun 20 NS/bo‘l bo‘lgan yoyish vaqtini o‘rnatish imkoniyati mavjud. Ossillograf 6-dyumli (12,5 sm) to‘g‘riburchakli elektron nurli ichki qizil shkalali trubkaga ega. Boshqarilishi qulay va yuqori darajadagi ekspluatatsion ishonchlilikka ega.

Ossillograf quyidagi xususiyatlarga ega:

-     Yoritishning yuqori intensivligi, tezlashtirish uchun yuqori kuchlanishning mavjudligi hisobiga hatto, yoymaning yuqori tezliklarida ham aniq tasvir olish mumkinligi.

-     Keng soha o‘tkazuvchanligi va yuqori sezgirligi, 20 MGs soha o‘tkazuvchanligi va 5 MV/bo‘l (1 MV/bo‘l, qo‘shimcha 5 marta qo‘shimcha kuchaytirish) sezgirlikni ta’minlashi.

-     Jamlangan signal bilan sinxronlashuvi. Bir vaqtta ikkita turli chastotali signal tadqiq qilinganda ham buzilmas sinxronlashga erishish mumkinligi.

-     TV-sinxronlanishi. Ossillograf TV kadr va TV-satr  bo‘yicha avtomatik sinxronlash uchun sinxronlash filtriga ega.

-     A kanal signalining chiqishi: 50 Om chiqishli A kanal signali chastotomerning va boshqa turdagi o‘lchash vositalarining ulanishi uchun foydalanilishi mumkin.

 

-     Z-kirish: Signal yorqinligining musbat darajali signal bilan boshqarilishi, masalan TTL-logikadan.

-     X-U rejimi: Ossillograf X-U rejimiga o‘tkazilganda A-kanal X-o‘qi sifatida, V-kanal kirish U-o‘qi sifatida foydalanish.

Ossillograf quyidagi texnik xarakteristikalarga ega. Vertikal og‘dirish kanaliga oid texnik ma’lumotlarni keltiramiz.

-     Vertikal og‘dirishning har bir kanali 5 mV/bo‘l.dan 5 V/bo‘l.gacha bo‘lgan og‘dirish koeffitsientiga ega.

-     Ossillograf 2,5 marotabadan kam bo‘lmagan holda, kuchaytirishning tekis rostlanishini ta’minlaydi.

-     A va V kanallar og‘dirish koeffitsientlari asosiy xatoliklarining yo‘l qo‘yiladigan qiymatlari:

5 marotaba kuchaytirish o‘chirilganda: ± 3%,

5 marotaba kuchaytirish ulanganda: ± 5%.

- Ossillografning kirishdagi probniksiz soha o‘tkazuvchanligi 20 MGs – 5 – marotabalik kuchaytirish uzilganda va og‘dirish koeffitsientlari 5 mV/bo‘l va 5 V/bo‘l uchun.

5-marotabalik kuchaytirish ulanganda 7 MGs bo‘ladi.

- Ossillograf komplektidagi 1:10 bo‘lgan bo‘lgich ulanganda.

Ossillografning soha o‘tkazuvchanligi:

Bo‘lgichning 1:1 holatda – 6 MGs, Volt/bo‘l almashlab ulagichning barcha holatlarida.

Bo‘lgichning 1:10 holatida: o‘chirilgan kuchaytirishda og‘dirish koeffitsientlarining 5 MV/bo‘l va 5V/bo‘l qiymatlari uchun 7 MGs.

-     Vertikal og‘dirishning har bir kanali o‘tish xarakteristikasining parametrlari vosita kirishda 5 mV/bo‘l dan 5 V/bo‘l og‘dirish koeffitsientlari uchun quyidagilardan ko‘p bo‘lmaydi: 5-marotaba kuchaytirish o‘chirilganda 17.5 NS  5-marotaba kuchaytirish ulanganda 50 NS.

-     Kuchaytirgich kanallarining har bir kirishidagi parametrlari: -1:10 bo‘lgich bilan: aktiv qarshilik 10 MOM ± 2%;  kirish sig‘imi 25 ± p F.

Probniksiz: aktiv qarshilik 1 MOM ± 2%  kirish sig‘imi 45 ± 4 pF.

-     Ossillograf kirish kuchaytirgichi quyidagi bog‘liqlik rejimini ta’minlaydi: - YOpiq kirish – vertikal og‘dirish kuchaytirgichining kirishiga chastotasi 10 Gs dan yuqori bo‘lmagan signallarning o‘tishi.  – Ochiq kirish – vertikal og‘dirish kuchaytirichining kirishiga doimiy tashkil etuvchini  hisobga olgan holda, barcha chastotalar sohasi bo‘yicha signallarning kirishini. – kuchaytirgich kirishi korpusga tutashtirilgan ushbu holda kuchaytirgich kirishiga signal uzatilmaydi.

-     Ossillograf kuchaytirgichning quyidagi rejimlarini ta’minlaydi. A,V, A va V kanallar bo‘yicha signallarning kuzatilishini.

Signal A va V kanallar bo‘yicha kuzatilganda ketma-ket va yoki almashtirish rejimlarida ishlash mumkin. Kommutatorning almashlab ulash chastotasi, almashtirib ulash rejimida, taxminan 250 KGs bo‘ladi.

A va V kanallarning ochiq va yopiq kirishlarida A+V jamlash. Kuchaytirish kanallarining har bir alohida kirishlarida 1 KGs. dan yuqori bo‘lmagan o‘zgaruvchan va o‘zgarmas kuchlanishlarning yo‘l qo‘yiladigan yig‘indi qiymati tashkil etadi:

- 1:10 bo‘lgich bilan – 600 V dan ortiq emas,

- probniksiz – 300 V dan ko‘p emas.

- Sinfaz signallarning susaytirish koeffitsienti 50 KGs li signal uchun va A va V kanallarning teng sezgirligida 50:1 tashkil etadi.

- Almashlab ulagichning Volt/bo‘l holatlaridagi kanallar orasidagi uzish (ajratish) koeffitsienti. (5 MV/bo‘l bo‘lganda) 

- 1000 dan kam emas, kirish signalining chastotasi 50 KGs bo‘lganda,

- 30 dan kam emas, kirish signalining chastotasi 20 MGs bo‘lganda.

Yoyma kuchaytirgichiga oid ma’lumotlar:

-     Ossillografning yoyma koeffitsienti 1;2;5 ketma-ketlikda, 02 MKs/bo‘l dan 0,5 sek/bo‘l gacha qiymatlar qabul qiladi.

-     Ossillograf yoymani qo‘shimcha 10 marotaba cho‘zishni (20 nS/bo‘l) ta’minlaydi.

-     Yoyish koeffitsienti asosiy xatoligining yo‘l qo‘yiladigan qiymati tashkil etadi:

± 3% - o‘chirilgan cho‘zishda,

± 5% - ulangan cho‘zishda (20 nS/bo‘l va 50 nS/bo‘l qiymatlar inobatga olinganda).

Sinxronlashtirishga doir ma’lumotlar tavsili: Osyillograf yoymani ishga tushirib yuborish bo‘yicha quyidagi rejimlarni ta’minlaydi:

-     avto – avtomatik, sinxronlash darajasini qo‘lda o‘rnatish, (chastotasi 25 Gs dan kam bo‘lmagan signallar uchun),

-     jduщ – kutish,

-     kadr – TV-kadrlar bo‘yicha sinxronlash.

-     strok – TV-satr bo‘yicha sinxronlash.

Ossillograf quyidagi manbaalardan sinxronlashni ta’minlaydi:

-     A-kanalda signal bilan sinxronlash (V-kanalda), bir kanalli rejimda;

-     A-kanalda signal bilan sinxronlash (V-kanalda), ikki kanalli rejimda va kirish signallarini jamlash rejimida;

-     A-kanal va V-kanalda signal bilan sinxronlash uchun, ikki kanalli rejimda va kirish signallarini jamlash rejimida;

-     tarmoqdan sinxronlash;

-     tashqi manbaadan sinxronlash.

Ossillograf sinxronlash signalining qutbini o‘zgartirishni ta’minlaydi. Ichki sinxronlash kirish signalining quyidagi darajalarida ta’minlanadi:

-     kirish signalining 20 Gs ... 2 MGs chastotalar diapazonida 0,5 bo‘l.kam bo‘lmagan:

-     kirish signalining 2 MG ... 20 Gs chastotalar diapazonida 1,5 bo‘l.

-     TV signal bilan, sinxronlash ipmulsining 1 V dan kam bo‘lmagan amplitudasida.

-     Tashqi sinxronlash kirish signalining quyidagi darajalarida ta’minlanadi:

-     Kirish signalining 20 Gs ... 2 MGs chastotalar diapazonida 200 mV;

-     Kirish signalining 2 MGs ... 20 MGs chastotalar diapazonida 800 mV.

Tashqi sinxronlashning kirish parametrlari:

·          aktiv qarshilik 1 MOm ± 2%.

·          kirish sig‘imi 45 ± 4 pf.

Tashqi sinxronlash kirishidagi o‘zgarmas va o‘zgaruvchan kuchlanishning yo‘l qo‘yiladigan yig‘indi qiymati 300 V dan yuqori emas, bunda o‘zgaruvchan kuchlanish chastotasi 1 kGs qiymatdan ortishi kerak emas.

Ossillograf X-U kirish rejimini ta’minlaydi. Ushbu holda X-o‘qining kirishi bo‘lib A-kanalga uzatiladigan signal hisoblanadi. U-o‘qining kirishi bo‘lib V-kanalga uzatiladigan signal hisoblanadi. O‘tkazish sohasining kengligi 0...500 kGs ni tashkil etadi. 50 kGs li chastotadagi faza siljishi ± 3⁰ diapazonni egallaydi.

Z-kirishiga taaluqli bo‘lgan ma’lumotlarni keltiramiz. Ossillograf, kirish signalining yorqinlik modulyasiyasini Z-kirishga musbat kuchlanish berilganda amalga oshiradi.

Z-kirishning sezgirligi 5 V ni tashkil etadi, ushbu kuchlanishda yoritish yorqinligi nolga teng bo‘ladi. YOritish yorqinligi, uzatilgan kuchlanish kamaysa, ortadi va maksimumiga “0” voltda erishadi. Ushbu rejimda soha o‘tkazuvchanligi 2 MGs ni tashkil etadi.  Z-kirishdagi o‘zgarmas va o‘zgaruvchan kuchlanishning yo‘l qo‘yiladigan yig‘indi (jamlangan) qiymati 30 Voltdan ortiq bo‘lmaydi, bunda, o‘zgaruvchan kuchlanishning chastotasi 1 kGs dan ortmasligi kerak.

Yorqinlikning tashqi modulyasiyali kirishining aktiv qarshiligi 47 kOm ± 2% kam bo‘lmaydi.

Kalibratorning parametrlari (1:10 bo‘lgichlarni kalibrlash uchun mo‘ljallangan) quyidagicha:

Signal shakli – Meandr, musbat qutbli

CHastotasi - 1± 0,02 kGs

To‘ldirish koeffitsienti – 48:52 chegarada

Amplituda - 2± 0,04 V

Chiqish qarshiligi - ≈ 1 kOm.

Elektron – nurli trubka bo‘yicha ma’lumotlar:

Ekran turi – 6 dyuymli to‘g‘riburchakli

Fasfor – R 31

A-kodning tezlashtirish kuchlanishi = 2 kV

Ekranning ichki qismi 8X10 bo‘l (1 bo‘l = 10 mm)

Shkala – ichki

Nurning burilishi – ta’minlanadi.

Umumiy bo‘lgan parametrlarni keltiramiz.

-     Ossillograf o‘zining texnik xarakteristikalarini 15-minutli qizdirishdan keyin norma chegaralarda ta’minlaydi.

-     Ossillografning parametrlari o‘zining texnik xarakteristikalariga tarmoqdan, 230 V ±15% va chastotasi 50±0,5 Gs (garmonikalar 5 %) kuchlanish bilan ta’minlaganda mos keladi.  

-     O‘zgaruvchan kuchlanish tarmog‘idan nominal kuchlanish bilan ta’minlanganda ossillograf sarflaydigan quvvat 45 VA ni tashkil etadi.

-     Ossillograf ekspluatatsiyaning ishchi sharoitlarida uzluksiz 8 soat ishlatilishini ta’minlaydi.

-     Berilgan texnik xarakteristikalar kafolatlanadigan ishchi harorat diapazoni 10 ÷ 35⁰ S egallaydi va bunda havoning nisbiy namligi 85% gacha bo‘lishi kerak.

O‘lchamlari (mm): 350 (kengligi) x 190 (balandligi) x 190 (qalinligi). Vazni: ≈ 8 kG. Saqlanish harorati – 10 dan + 70⁰ S, namlik 70% (maksimum) bo‘lganda.

 

1 - jadval

Ossillograf komplekti

Nomi	Soni (dona)
Ossillograf ikkikanalli S1-220	1
Tarmoq shnuri	1
Foydalanish bo‘yicha yo‘riqnoma	1
Bo‘lgich – probnik (1:1/1:10)	2

 

 

 

3. Ossillograflarning qiyoslanishi.

 

Ossillograflarni qiyoslashni GOST 8.311-78 aniqlaydi. Ushbu standartga muvofiq holda quyida qiyoslash metodikasini aniqlovchi umumiy talablar, ba’zi qiyoslash tadbirlarining xarakteri xususiyati va tavsiya etiladigan qiyoslash vositalari keltiriladi. Standart tavsiya qilingan namuna o‘lchash vositalaridan tashqari, boshqa yangi ishlab chiqilgan yoki qo‘llanilayotgan o‘lchash asboblari, o‘rnatilgan tartibda metrologik attestatsiyadan o‘tgan va o‘lchash xatoligi qiyoslanadigan o‘lchash vositasining 1/3 yo‘l qo‘yiladigan xatoligidan ko‘p bo‘lmagan o‘lchash vositalaridan foydalanishga yo‘l qo‘yiladi. Qiyoslash GOST 22261-82 o‘rnatgan normal sharoitlarda o‘tkaziladi: qiyoslashni ishchi sharoitlarda o‘tkazishga yo‘l qo‘yiladi, agar, bunda namuna va qiyoslanadigan o‘lchash vositalari xatoliklarining nisbati yomonlashmasa. Standart qiyoslashning quyidagi tadbirlarini belgilaydi: tashqi ko‘rik, sinab ko‘rish, nur chizig‘ining kengligini aniqlash, og‘dirish va yoyish koeffitsientlarining xatoliklarini ainqlash, kuchlanish va vaqt intervallarini o‘lchash xatoliklarini aniqlash, o‘tish va amplituda-chastotaviy xarakteristikalarini aniqlash. Nur chizig‘i kengligini vertikal va gorizontal yo‘nalishlarda aniqlash bilvosita o‘lchash usuli bilan kalibrlangan amplitudali to‘g‘riburchakli generatorlar yordamida bajariladi. Ossillografning avtotebranish rejimida og‘dirish va yoyish koeffitsientlarining o‘rta qiymatlarida ENT ekranida ikkita gorizontal chiziq kuzatiladi. Ushbu chiziqlar vertikal og‘dirish kanalining kirishiga berilgan impulsli kuchlanishning nolinchi va maksimal darajasiga muvofiq bo‘lishi kerak. Undan keyin, impulslar amplitudasini kamaytirish yo‘li bilan kirishda gorizontal chiziqlarning bir-biriga tegish momenti kuzatiladi. Generator shkalasi bo‘yicha hisoblangan impulslar amplitudasining qiymatlarini o‘rnatilgan og‘dirish koeffitsientiga bo‘linadi va vertikal yo‘nalish bo‘yicha nur chizig‘ining kengligi olinadi. Gorizontal yo‘nalishda ham xuddi shunday ikkita vertikal chiziqlar tasviri olinib yuqorida keltirilgan amallar bajariladi.

Buning uchun vertikal og‘dirish kanalining kirishiga arrasimon kuchlanish beriladi, gorizontal og‘dirish kanalining kirishiga kuchaytirish rejimida impulsli generator kuchlanishi beriladi. Gorizontal bo‘yicha shkala kalibrovkasini amalga oshirib bo‘limga voltlarda generator impulslarining amplitudasini kamaytiriladi, bunda, vertikal chiziqlarning kesishuv momentlari belgilanadi. Generator bo‘yicha hisoblangan impulslar amplitudasining gorizontal bo‘yicha o‘rnatilgan og‘dirish koeffitsientiga bo‘lib gorizontal yo‘nalish bo‘yicha nur chizig‘ining kengligi olinadi. Nur chizig‘ining kengligi ENT ishchi uchastkasining o‘rtasida va chegaralarida aniqlanadi.

Og‘dirish koeffitsientining xatoligini aniqlash, impulslar generatori yordamida (kalibrlangan amplitudali) og‘dirish koeffitsientining haqiqiy qiymatini bilvosita o‘lchash usuli bilan bajariladi yoki voltmetrlarni qiyoslash qurilmasi yoki ossillograf kalibratori yordamida bajariladi. Ichki ishga tushirish rejimida og‘dirish koeffitsientining maksimal qiymatida tasvir balandligini o‘lchash bajariladi. Tasvir balandligi ENT vertikal bo‘yicha shkalasining barcha juft bo‘linmalariga teng bo‘lib, o‘lchashda namuna o‘lchash vositalarida kuchlanishning mos qiymatlari o‘rnatiladi. Xatolik, o‘rnatilgan og‘dirish koeffitsienti bilan olingan qiymatlarini solishtirib baholanadi. Ushbu koeffitsientning barcha boshqa qiymatlari uchun o‘lchashlar, signal tasviri balandligining juft bo‘linmalar soniga teng bo‘lgan va ekran ishchi uchastkasining 60-100% tashkil etganida bajariladi.

Kuchlanishning o‘lchash xatoligini aniqlash, kuchlanishni bevosita o‘lchash usuli bilan namuna vositalari bilan shakllangan kalibrlangan amplitudali impulslar generatori, voltmetrlarni qiyoslash qurilmasi, ossillograf kalibratorlari bilan aniqlanadi. O‘lchashlar, og‘dirish koeffitsientining barcha qiymatlarida va ossillograf bilan o‘lchanadigan kuchlanishlar diapazonning kamida beshta nuqtasida, ikkita chegaraviy qiymatni qo‘shgan holda bajariladi. Kuchlanishni o‘lchashda qiyoslanuvchi o‘lchash vositasining normativ-texnik xujjatlarida ko‘rsatilgan metodikasidan foydalaniladi. O‘lchash xatoligi ossillograf yordamida kuchlanishning o‘lchangan qiymatlarini namuna o‘lchash vositalarida o‘rnatilgan mos qiymatlari bilan solishtirib aniqlanadi.

Yoyish koeffitsientining xatoligini aniqlash yoyish koeffitsientining xaqiqiy qiymatini signallar generatori, impulslar generatori, elektron-hisobli chastotomer yoki ossillograflar kalibratori yordamida bilvosita o‘lchash usuli bilan bajariladi. Yoymani ishga tushirish rejimi-ichki. O‘lchashlar og‘dirish koeffitsientining o‘rta qiymatida o‘tkaziladi. Yoyish koeffitsientining xatoligi uning o‘rnatilgan qiymatini namuna o‘lchash vositasida olingan qiymatga solishtirish orqali aniqlanadi. Yoyish koeffitsienti gorizontal bo‘yicha shkala uzunligining barcha qiymatlari uchun analogik holda aniqlanadi. O‘lchashlar yoyish koeffitsientining barcha fmksatsiyalangan qiymatlari uchun bajariladi.

Vaqt intervallarining o‘lchash xatoliklarini aniqlash namuna o‘lchash vositalari tomonidan sinussimon va impulsli kuchlanish shaklida berilgan vaqt intervallarini bevosita o‘lchash usuli bilan bajariladi. O‘lchashlar, qiyoslanadigan o‘lchash vositasining normativ-texnik xujjatida o‘rnatilgan metodikaga mos holda, yoyma koeffitsientining barcha qiymatlari uchun og‘dirish koeffitsientining o‘rta qiymatlarida va ossillograf bilan o‘lchanayotgan vaqt intervallari diapazonining eng kamida beshta nuqtasida ikkita chetki qiymatlarni qo‘shgan holda bajariladi. O‘lchash xatoligi kuchlanish davrining o‘lchangan qiymatlarini uning namunaviy pribor bo‘yicha hisoblangan qiymatlariga solishtirish bilan baholanadi.

Vertikal og‘dirish kanalining o‘tish xarakteristikasi parametrlarini aniqlash, sinov impulslari generatori yordamida bevosita o‘lchashlar usuli bilan bajariladi. Sinov impulslarining parametrlariga bo‘lgan talablar GOST 8.311-78 ilovasida keltirilgan. Ularning asosiysi bo‘lib sinalayotgan impuls fronti t_f-bilan t_o‘-o‘tish xarakteristikasining o‘sish vaqti orasidagi munosabat hisoblanadi: t_f ≤ (0,1-0,3) t_o‘.

O‘lchashlar, yoymaning tashqi ishiga tushirish rejimida yoyma koeffitsientining minimal qiymatida o‘tish xarakteristikasining parametrlarini ENT ekranidagi tasviri bo‘yicha bevosita hisoblash yo‘li bilan bajariladi: o‘sish vaqti, o‘rnatish vaqti, chetlanishlar, og‘dirish koeffitsientining barcha fiksatsiyalangan qiymatlari uchun sinov impulslarining musbat va manfiy qutblaridagi notekisliklar.

Vertikal og‘dirish kanalining amplituda-chastotaviy xarakteristikaning parametrlarni aniqlash, infrapast, past, yuqori chastota generatorlari va voltmetr yordamida ACHX ni olish yo‘li bilan bajariladi.

Chastotaning o‘zgarishida va kirish signalining nazorat qilinadigan o‘zgarmas darajasida ENT ning vertikal shkalasida vertikal og‘dirish kanalining chiqish kuchlanishi olinadi. Nuqtalar soni va chastotaning diskret o‘zgaruvchanligi qiyoslanadigan o‘lchash vositasining normativ-texnik xujjatlaridagi talablarga mos kelishi kerak. ACHX parametrlari-chastotalarning normal va kengaytirilgan diapazoni, soha o‘tkazuvchanligi, notekisligi-og‘dirish koeffitsientining barcha fiksatsiyalangan qiymatlari uchun  aniqlanadi. SHuni ta’kidlash joizki, ko‘pincha, ACHX ni olish metodikasi ratsional hisoblanadi, u bo‘yicha vertikal og‘dirish kanalining chiqish kuchlanishining o‘zgarmasligi saqlanadi, ya’ni, vertikal bo‘yicha tasvir o‘lchashining o‘zgarmasligi, chastotaning o‘zgarishida kirish signalining o‘zgarishi fiksatsiyalanadi. Ushbu holda, kirish kuchlanishini o‘lchash uchun shkalasi detsibellarda darajalangan shkalali voltmetrdan foydalanish qulay bo‘lib, ACHX notekisligini baholashni sezilarli tarzda onsonlashtiradi.

Og‘dirish va yoyish koeffitsientlari hamda kuchlanish va vaqt intervallarining foizlarda ifodalangan asosiy nisbiy xatoligi ifodadan hisoblanadi:

 

                                 _,

 

Bu erda A_nom – parametrning nominal qiymati;

              A_haq – parametrning haqiqiy qiymati.

Nur chizig‘i kengligining, o‘sish vaqti va vertikal og‘dirish kanali o‘tish xarakteristikasining o‘rnatilishi hamda uning soha o‘tkazuvchanligi ularning yo‘l qo‘yiladigan qiymatlarini absalyut qiymat bo‘yicha solishtiriladi: bunda, o‘lchangan qiymatlar qiyoslanadigan o‘lchash vositasining normativ-texnik xujjatlarida o‘rnatilgan yo‘l qo‘yiladigan qiymatlardan ortiq bo‘lmasligi kerak. O‘tish xarakteristikasining cho‘qqisidagi chetlanishlar va vaqtning berilgan uchastkasidagi uning tushishi foizlarda baholanadi. ACHX ning notekisligi uning normativ-texnik xujjatda berilish usuliga bog‘liq holda foiz nisbatida yoki detsibellarda baholanadi.

 

 

4. Elektr kuchlanish va vaqt intervallarining ossillografik o‘lchashlarning xatoliklarini baholash

 

Dastlab, S1-220 turidagi universal ossillograf bilan elektr signallarning amplitudasini ossillografik o‘lchash usulini tavsiflaymiz. U_gen generator signalining amplitudasi 1 Volt va T takrorlash davrini 1 ms ga teng qilib o‘rnatiladi. Sinusoidal shakldagi signalni “Y” kanalga beriladi.

Statik sozlash qismidan foydalanib, vizual tahlil yanada qulay bo‘lishi uchun ossillogramma koordinatali to‘r maydoniga o‘rnatiladi. Ulushli qiymati hisobi bilan h_v ossillogrammaning balandligi aniqlanadi. Qiymati amplituda kalibratori sektorida aks etgan chetlanish koeffitsienti qo‘llanib, signalning amplitudasi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

 

U_o‘lch=K_vh_v,                       K_v=1,32353 v/bo‘l       (3.1)

 

Absolyut xatolik hisobi quyidagi ifoda orqali topiladi:

 

Δ=[U_gen – U_o‘lch]

 

Funksional bog‘lanish grafiklaridan va jadvallardan foydalanib, Δ_maks maksimal absolyut xatolik topiladi. Δ_maks qiymati va U_gen = 15 [V] maksimal qiymati bo‘yicha keltirilgan xatolik quyidagi ifodadan aniqlanadi:

 

γ_maks = (Δ_maks · 100)/U_gen.

 

Keltirilgan aniqlik bo‘yicha elektr signallarining amplituda qiymatini o‘lchov vositasi sifatida ossillografga A_s  ishga sinf aniqligi o‘zlashtiriladi. Sinf aniqligini  aniqlash paytida quyidagi ifoda     qo‘llaniladi:

 

 

Elektr signallarining vaqt parametrlarini o‘lchash quydagicha bajariladi. U_gen  generator  amplitudasining qiymati 10 V va T_gen davri  3,5 ms  ga teng qilib o‘rnatiladi. Signal shakli sinusoidal.

Ossillografning  vaqt  kalibratoridan  foydalanib  T_o‘lch  davri 

 

 

ifoda  orqali  aniqlanadi,  absolyut  va  nisbiy  xatolik  quyidagi  ifodadan  aniqlanadi:

 

 

y(%) = F(T_gen)  funksional  bog‘lanish  grafigi  yasaladi.  Jadvalda  ko‘rsatilgan  T_gen  davr  qiymatlaridagi  o‘lchovlar  takrorlanadi.  Hamma  ma’lumotlar  jadvalga  kiritiladi. 

Funksional  bog‘lanish  grafiklaridan  va  jadvallarning  ma’lumotlaridan  foydalanib,  Δ_maks  maksimal  absolyut  xatolik  topiladi. Δ_maks qiymatidan  va  T_gen =3,5 [mc]  maksimal  qiymatidan  keltirilgan  xatolik  quyidagi  ifoda  orqali  aniqlanadi:

 

γ_maks = (Δ_maks · 100)/T_gen.

 

Keltirilgan  xatolik  bo‘yicha ossillografga elektr signallarning  vaqt  parametrlarini  o‘lchov  vositasi  sifatida A_s aniqlik sinfi o‘zlashtriladi.

Keltirilgan xatolik  va  A_s  - aniqlik sinfi orasida munosabat mavjud:

 

 

Quyida elektr quchlanish va vaqt intervallarini o‘lchash va xatoliklarini baholashga oid ma’lumotlar tavsilotini keltiramiz.

Kuchlanish va vaqt intervallarini elektron-nurli ossillograflar yordamida o‘lchash bilvosita o‘lchash turi bo‘lib hisoblanadi. Elektron-nurli trubka (ENT) shkalasi bo‘yicha tasvirning geometrik o‘lchamining o‘lchanishi amalga oshiriladi: kuchlanishni o‘lchashda vertikal yo‘nalishida va vaqtni o‘lchashda gorizontal yo‘nalishda. O‘lchangan geometrik o‘lchamlar, mashtabli koeffitsientlar, og‘dirish va yoyish koeffitsientlari yordamida kuchlanish va vaqtning mos qiymatlariga qayta hisoblanadi. O‘lchash jarayoniga ENT shkalasini kalibrlash xosdir, ya’ni, kalibrlovchi signallar (o‘lchov) yordamida og‘dirish va yoyish koeffitsientlarining  qiymatlari aniqlanadi. Ossillografda qo‘llanilgan usulga muvofiq holda o‘lchash xatoliklarining paydo bo‘lish sabablari va ularning tashkil etuvchilarini ko‘rsatish mumkin. Dastlab, kuchlanishni o‘lchashdagi xatoliklar sababini qarab chiqamiz. Kuchlanishni o‘lchash xatoliklarini baholashda o‘lchanadigan signal shakli bilan bog‘liq qator xususiyatlardan tashqari, ossillografni kalibrlashda o‘lchov sifatida qo‘llaniladigan kuchlanish xususiyatlari ham hisobga olinishi kerak. Ko‘pchilik hollarda og‘dirish koeffitsientini kalibrlashda (yoki ossillograf shkalasini vertikal bo‘yicha kalibrlashda) o‘tkazuvchanlikka moyilligi 2 ga teng bo‘lgan (meandr shaklidagi) davriy ketma-ketlikdagi to‘g‘ri burchakli va amplituda bilan kalibrlangan signaldan foydalaniladi. Bunday signalning ekrandagi tasviri vertikal og‘dirish kanalining o‘tuvchan xarakteristikasi bilan aniqlanadi; bunda, uning yassi cho‘qqisining shakllanishi signal spektrining garmonik tashkil etuvchilari bir pog‘onaga past chastotalar sohasida asoslangan. Vertikal og‘dirish kanali ACHX sining chastotalarning ushbu sohasidagi yo‘l qo‘yiladigan notekisligi amaliy jihatdan ENT  impulsli signal amplitudasining chetlanishiga olib keladi. SHuning uchun bunday signal yordamida ossillografni kalibrlash, tahlillanuvchi signal o‘z shakliga ko‘ra to‘g‘ri burchakli impulsga yaqin bo‘lgan hollar uchun maqsadli hisoblanadi. Agar, tahlillanuvchi signal garmonik bo‘lsa, uning amplitudasini o‘lchash jarayonida o‘lchash aniqligiga vertikal og‘dirish kanali ACHX sining notekisligi sezilarli ta’sir ko‘rsatishi mumkin. Ushbu ta’sirni bartaraf qilish uchun ACHX notekisligini mos holda hisobga olish bilan yoki o‘lchov sifatida chastotasi tahlillanuvchi kuchlanish chastotasiga yaqin bo‘lgan amplituda bo‘yicha kalibrlangan signaldan o‘lchov sifatida foydalanish mumkin. O‘zgarmas kuchlanishni o‘lchashda ham shunday holat ro‘y beradi. Ushbu sabablar vertikal og‘dirish kanalining chastotaviy xossalariga bog‘liq, xususan, uning o‘tuvchi xarakteristikasi va ACHX. Ossillografning kalibrovkasini o‘tkazishda sub’ektiv sabablar paydo bo‘lib, operatorning individual xususiyatlarga bog‘liq holda kalibrovka xatoligiga olib keladi. SHunday qilib, kalibrovka jarayonida kuchlanishni o‘lchash xatoligi tashkil etuvchilarining birlashmasi paydo bo‘ladi, ularning kelib chiqishiga ko‘ra bitta guruhga birlashtirish mumkin va og‘dirish koeffitsientini kalibrlashning natijaviy xatoligi sifatida ifodalash mumkin.

Kuchlanishni o‘lchashdagi xatoliklarni tashkil etuvchi ikkinchi guruh, vertikal og‘dirish kanalidagi tahlillanuvchi signal buzilishlariga asoslangan. Ossillograf ekranida signalning olingan tasviri uning haqiqiy shakliga mos tushmaydi. Buzilishlar sababi bo‘lib, nochiziqlik va vertikal og‘dirish kanali amplitudaviy xarakteristikasining nochiziqligi bo‘lib hisoblanadi. Undan tashqari o‘tish xarakteristikasining ideallashgan to‘g‘riburchakli shaklidan farqlanishi, nochiziqlik, chastota bo‘yicha chegaralanganlik va ACHX ning nobarqarorligi bo‘lishi mumkin.

Ajablanarliki, buzilgan signal darajasini o‘lchash mos keladigan haqiqiy kuchlanishni o‘lchash xatoliklariga olib keladi. O‘lchash xatoliklarini tashkil etuvchi ushbu guruhni xuddi yuqoridagidek signal buzilishining ayrim natijaviy xatoligi sifatida ifodalash mumkin. O‘lchash algoritmiga muvofiq bo‘lgan keyingi amallar ENT ekranidagi tasvirning geometrik o‘lchamini vizual aniqlash bilan bog‘liqdir. Bunda, paydo bo‘ladigan o‘lchashlar xatoliklari tashkil etuvchilarining paydo bo‘lishi, nur chizig‘ining kengligi va ENT ekrani shkalasining chizig‘i, shkalaning bo‘lishi mumkin bo‘lgan parallaksi hamda kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlariga bog‘liq. Xuddi, yuqoridagiga o‘xshab tashkil etuvchilarining ushbu guruhini o‘lchashni o‘lchashning ayrim natijaviy xatoligi sifatida ifodalash qulay. Kuchlanishni o‘lchashning jamlangan xatoligi yuqorida keltirilgan uchta natijaviy xatoliklar bilan aniqlanishi mumkin. SHuni ta’kidlash lozimki, ularni jamlash etarli darajadagi murakkab tadbir bo‘lib hisoblanadi, undan tashqari, ular tasodifiy va sistematik xarakterga ega bo‘lib, ma’lum darajada bog‘liq hisoblanadi. Odatda, normativ-texnik xujjatda o‘lchash asbobiga kuchlanishni o‘lchashdagi yo‘l qo‘yiladigan xatolik chegarasi keltirilgan bo‘ladi.

Quyida vaqt intervalini o‘lchashdagi xatoliklar sababini qarab chiqamiz.

Vaqt intervalini o‘lchash kalibrlangan yoymadan foydalanishga asoslangan. O‘lchash usuli bo‘lib kuchlanishni o‘lchashdagi usul qoladi.  YOyma koeffitsientini kalibrlash uchun foydalaniladigan o‘lchov sifatida, chastota bo‘yicha kalibrlangan sinussimon kuchlanish, yoki, kalibrlangan davrda keluvchi to‘g‘riburchakli impulslarning davriy ketma-ketligi qabul qilinadi.

Vaqt intervallarini o‘lchash xatoliklarini tashkil etuvchilarning uchta umumlashgan guruhi bilan ifodalash mumkin. Ulardan biri yoyish koeffitsientini kalibrlash xatoligi ifodalab, kalibrovka uchun foydalaniladigan kalibrator yoki signalning boshqa manbasining xossalari bilan aniqlanadi. Ushbu guruhdagi xatoliklarning boshqa sabablari gorizontal og‘dirish kanalining elementlariga bog‘liq bo‘lib, yoyish kuchlanishini shakllantirish va kuchaytirishni ta’minlaydi. YOymani shakllantirish jarayonidagi paydo bo‘ladigan yoyma chiziqliligi, hamda, gorizontal og‘dirish kanalining kuchaytirish traktida arrasimon kuchlanishning nochiziqli va chastotaviy buzilishlari ossillograf gorizontal vaqt shkalasining notekisligiga olib keladi. Bu esa o‘z navbatida yoyish koeffitsientini kalibrlashda noaniqliklar paydo qiladi. Xuddi shunday natijalarga yoyish kuchlanishi amplitudasining nobarqarorligi olib keladi, bu esa chiziqli o‘suvchan kuchlanishni shakllantirish sxemasining xossalari bilan bog‘liqdir. Undan tashqari kalibrovka xatoligi, kalibrlash jarayonini amalga oshiruvchi kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlari bilan aniqlanadi.

Vaqt intervalini o‘lchash xatoliklarini tashkil etuvchi ikkinchi guruhning sabablari, signal tasvirini ENT ekranida olish jarayonidagi ro‘y beradigan signal buzilishlariga asoslangan bo‘ladi. Kuchlanishni o‘lchashga o‘xshab, vaqt intervalini o‘lchash, buzilgan ossillogrammada amalga oshiriladi. Ushbu holda, vertikal og‘dirish kanalida ro‘y beradigan faqat buzilishgina emas, balki, gorizontal og‘dirish kanalida yoymaning nochiziqligi va nobarqarorligi bo‘yicha paydo bo‘ladigan vaqt bo‘yicha buzilishlar, hamda yoyish kuchaytirgichlarining nochiziqlik va chastotaviy xossalari rol o‘ynaydi.

Vaqt intervallarining o‘lchash xatoltiklarini tashkil etuvchilarining uchinchi guruhi ENT shkalasi bo‘yicha tasvirning geometrik o‘lchamlarini vizual o‘lchash xususiyatlariga asoslangan. Ushbu xatolikning sababi bo‘lib, nur chizig‘ining chegaraviy kengligi, o‘lchanadigan o‘lcham, signal darajasini aniq o‘rnatmaslik, kuzatishidagi parallakc, o‘lchash sharoiti, kuzatuvchining sub’ektiv xususiyatlari hisoblanadi.

Elektron nurli ossillograflarning normativ-texnik xujjatlarida, barcha tashkil etuvchilar hisobga olingan holda, olingan vaqt intervallarini o‘lchashdagi yo‘l qo‘yiladigan xatoliklar chegarasi berilgan bo‘ladi.    

 

5. Ossillograflar xatoliklarining asosiy manbalari

 

           O‘lchashda xatolikning asosiy manbalari bo‘lib hisoblanadi:

- og‘dirish koeffitsientining xatoligi bo‘lib, u amplituda kalibratorining aniqligiga, kuzatilayotgan kuchlanish spektriga, tasvirning ekranda joylashishiga va boshqa qator omillarga bog‘liq;

- elektron nurli trubka ekranidagi kesmalarni noaniq o‘lchash bilan bog‘liq bo‘lgan vizual xatolik. Vizual xatolikni kamaytirish uchun etarli uzunlikda bo‘lgan kesmalarni o‘lchash bu kesmalar ekranning ishchi qismidan tashqariga chiqmasligi kerak.

To‘g‘ri burchakli impulslar amplitudasini o‘lchash xatoliklarining hisobida quyidagi ifodadan foydalanish tavsiya qilinadi:

 

 ,

 

bu yerda:  - to‘g‘ri burchakli impulslar amplitudasini o‘lchashda yo‘l qo‘yiladigan nisbiy xatolik chegarasi;

 - o‘tish xarakteristikasi notekisligining yo‘l qo‘yiladigan chegarasi;

 - kuchlanishni o‘lchashdagi vizual nisbiy xatolikning yo‘l qo‘yiladigan va quyidagi ifoda bilan aniqlanadigan chegarasi:

 

b - nur chizig‘ining kengligi, mm;

h - kesma uzunligi, impuls amplitudasiga mos, mm;

  - qiymatlari ossillograflar uchun me’yorlanadi.

 

7.             Xatoliklar manbalarini aniklash va ularni baxolashga oid masalalar yechish.

Ossillograf ekranda tarmoqdan sinxronizatsiyalab 2– rasmda keltirilgan ossillogramma olindi. Masshtablari m_y = 2 V/sm va  m_x= 5 ms/sm ga teng.   kuchlanishlar va  vaqtli intervallarni o‘lchashda ossillografning keltirilgan nisbiy xatoliklari 5% ni tashkil etadi. Ekranning ishchi qismi: maxY × maxX = 6,0 × 8,0 sm. Oniy kuchlanish uchun tenglama yozilsin, amplituda, chastota va boshlangich faza uchun o‘lchashning nisbiy xatoliklari aniqlansin.

 

1. Kuchlanish amplitudasi

 

 

 

2. Kuchlanish amplitudasini o‘lchashning nisbiy xatoligi:

 

 

3. Kuchlanish davri:

Chastota:

 

4.     Davrni o‘lchashdagi nisbiy xatolik:

 

 

Chastota o‘lchashdagi nisbiy xatolik:

 

 

5.     Kuchlanishning boshlang‘ich fazasi:

6.      

 

6. Boshlangich fazaning nisbiy xatoligi:

 

 

7. Oniy kuchlanish:

 

Ossillograf ekranida tekshirilayotgan signalning bir davri olinadi. Agar K0 – og‘dirish koeffitsienti va Kyo – yoyma koeffitsienti 1 V/sm va 10 ms/sm bo‘lsa SH – kuchlanishning davri va oniy qiymati nimaga teng?

 

 

 

 

       1   U1

 

 

              1            2     3           x, sm

 

Javob: 1 V; 35 ms.

Agar nurning ishchi yo‘li 100 MKS ga teng bo‘lsa tadqiqot qilinayotgan kuchlanishning U1 va U2 oniy qiymatlari orasidagi vaqt intervali nimaga teng?

 

   y

         U1        U2

 

 

                                                        x

 

 

 

 

 

Javob: 25 MKS.

 

Ossillograf yordamida qanday qilib pulsatsiyalangan kuchlanishning doimiy tashkil etuvchisini o‘lchash mumkin?

Tekshirilayotgan kuchlanishning amplituda qiymatiga ossillograf ekranida 45 mm uzunlikdagi kesma mos keldi. Kalibrlash uchun ossillografning “Y” kirishiga 10 V sinussimon kuchlanish berildi. Agar kalibrlovchi kuchlanishning ikqilangan amplitudasiga 50 mm uzunlikdagi kesma to‘g‘ri kelsa, tekshirilayotgan kuchlanishning amplitudasi nimaga teng?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  Nazorat savollari:

 

1.     Elektron ossillograflarning tuzilishi va ish ta’moili tushuntirib bering.

2.     Amplituda va vaqt parametrlarini keltiring.

3.     Ossillografik qurlmalarida xatoliklar manbalarini keltiring.

4.     Xatoliklar klassifikatsiyasini tushuntiring.

 

Adabiyotlar

 

1.     Theory and Design for Mechanical Measurements.  Richard S. Figliola Clemson University. Donald E. Beasley Clemson University. Copyright # 2011 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved 593 - p.(215,216 – p.)

2.     Demidova R.M., Panferova, Malinovskiy V.N., Solodov YU.S. “Zadachi i primerы raschetov po elektroizmeritelnoy texnike” M. Energoatomizdat 1990. 192s.

3.     S1-220 turdagi universal ossillografning texnik yo‘riqnomasi

7 - amaliy mashg‘ulot

 

O‘lchashlar noaniqligini baxolash

 

Ishdan maqsad:

 

           O‘lchashlar noaniqligini baxolash bosqichlari, o‘lchashlarning noaniqligi to‘g‘risidagi xisobotni tuzish, yuqori chastotali signallarni noaniqlarini baxolash.

 

Ishning rejasi:

 

1. O‘lchashlar noaniqligini baxolash bosqichlari[8] (ISO/IEC  17025  page 17-18)

2. O‘lchashlarning noaniqligi to‘g‘risidgi xisobot tuzish  (ISO/IEC  17025  page 19-21)

3. Yuqori chastotali signallarni noaniqliklarini baxolash. 

 

 

1.    O‘lchashlar noaniqligini baxolash bosqichlari

 

  ( 17-18 betlar )  Telekommunikatsiyalardagi o‘lchashlarning noaniqliklarini baholash sakkizta bosqichni o‘z ichiga oladi:

1-босқич.        O‘lchanadigan kattalikni tavsiflash va uning (matematik) modelini tuzish

2-босқич.        Kirish kattaliklarining baholangan qiymatlarini aniqlash

3-босқич.        Standart noaniqlikni baholash

4-босқич.        Korrelyasiyalarning tahlili

5-босқич.        CHiqish kattaligini baholashning hisobi

6-босқич.        To‘liq standart noaniqligini baholash

7-босқич.        Kengaygan noaniqlikni baholash

8-босқич.        Noaniqlik to‘g‘risida hisobot tuzish

         ISO/IEC 17025 standartining talablariga muvofiq ravishda akkreditlangan laboratoriyalarda kalibrlash va sinash kabi metrologik tadbirlarda noaniqlik baholanmoqda. O‘zstandart agentligi tomonidan O’z Dst ISO/IEC 17025:2007 O‘zbekiston davlat standarti amalga kiritildi. Ushbuga ko‘ra 2007 yildan boshlab respublikada o‘lchash natijalarining aniqlik xarakteristikalarini baholash bo‘yicha ishlar intensiv ravishda olib borilmoqda. “O‘lchashlar va sinashlarning noaniqligini baholash protsedurasi” deb nomlangan hujjatning mavjudligi kalibrlash va sinash laboratoriyalarini kreditlashda asosiy talablardan bo‘lib qoldi. Quyida keltiriladigan noaniqlikni baholash protsedurasi O’z Dst ISO/IEC 17025 asosida ishlab chiqilgan bo‘lib, “Noaniqlikni ifodalash bo‘yicha qo‘llanma”ga mos keladi.

         Quyida noaniqliklarni ifodalash va baholash bosqichlarining tafsilotini keltiramiz. O‘lchanayotgan kattalikni tavsiflash va o‘lchashning matematik modelini tuzish:

         Agar, o‘lchanadigan Y kattalik bevosita o‘lchanadigan kattalik bo‘lsa, bu bosqichni bajarish shart emas.

         Agar o‘lchanayotgan kattalik Y bevosita o‘lchanmasdan boshqa n-ta o‘lchanadigan (kirish) kattaliklariga X₁, X₂, ..., X_n funksional bog‘lanish f orqali bog‘liq bo‘lsa, u holda bog‘liqlikni ifodalash kerak, ya’ni o‘lchashning matematik modeli

Y = f(X₁, X₂, ..., X_n)                                    (2.8)

         Funksiyaning ko‘rinishi odatda, o‘lchashlar yoki sinashlarni bajarish uslubiyotiga doir me’yoriy hujjatda ko‘rsatiladi (O‘BU). Funksiya f har bir kattalikni o‘z ichiga olishi kerak, shu jumladan, barcha tuzatmalar va tuzatish koeffitsientlarini, chunki ular o‘lchash natijasining noaniqligiga salmoqli hissa qo‘shishi mumkin.

         Qator kuzatishlarda k ishchi kuzatilayotgan kattalik X_ik sifatida belgilanadi, shuning uchun agar, rezistor qarshiligi R bilan belgilansa, unda qarshilikning k-inchi kuzatilayotgan qarshiligi R_k deb belgilanadi.

         2-bosqich. Kirish kattaliklarining baholangan qiymatlarini aniqlash.

         Kirish kattaligi X_i ning baholangan qiymati x_i aniqlanadi, bu qiymat kuzatishlar qatorini statistik asosda tahlil qilish asosida yoki boshqa vositalar bilan aniqlanadi.      

         X₁, X₂, ..., X_N – bo‘lgan kirish kattaliklar tanlovini quyidagi toifalarga bo‘lish mumkin:

—  kattaliklar ularning qiymatlari va noaniqliklari bevosita joriy o‘lchashdan aniqlanadi. Ushbu qiymatlar va noaniqliklarga birgina kuzatish natijasida, takroriy kuzatishlar natijasida yoki tajribaga asoslangan xulosa natijasida erishish mumkin. Asbob ko‘rsatishlariga tuzatmalarni hamda atrof-muhit harorati, atmosfera bosimi va namlik kabi ta’sir etuvchi omillarga bo‘lgan tuzatmalarni aniqlash talab qilinishi mumkin.

—  kattaliklarga, ularning qiymatlari va noaniqliklari o‘lchashlarga tashqi manbalardan kiritiladi, ular shahodatlangan etalonlardan, modda va materiallarning tarkibi va xossalarining standart namunalaridan yoki standart berilgan ma’lumotlarga bog‘liq bo‘lgan kattaliklardan kiritiladi.

         3-bosqich. Har bir x_i kirish bahosining standart noaniqligi u(x_i)ni baholash.

         Agar, kattalik haqidagi axborot statistik bo‘lsa, ya’ni ko‘pkarrali o‘lchashlar yoki sinashlar yo‘li bilan eksperimental olingan bo‘lsa, u holda X_i kirish kattaliklarining u(x) standart noaniqligi A turi bo‘yicha baholanib quyidagi ifodadan foydalaniladi:

            (2.9)

bu yerda:     n – kuzatishlar soni;

                   x_ik – X_i kattalikning k-inchi o‘lchangan qiymati;

                    – X_i kattalikning bahosi (o‘rta arifmetik qiymati) bo‘lib, quyidagi ifodadan aniqlanadi:

                                            (2.10)

 

         Agar, kattalik haqidagi axborot nostatistik bo‘lsa, ya’ni berilgan o‘lchash davomida baholanmagan bo‘lib, bog‘liq bo‘lmagan baholash natijasida qaerdandir olingan bo‘lsa hamda kattalikning bitta qiymati ma’lum bo‘lsa, X_i kirish kattaliklarining standart noaniqliklari B turi bo‘yicha baholanadi.

         4-bosqich. Korrelyasiyalarning tahlili.

         Agar X_i kirish kattaliklarining qaysinisidir ma’lum darajada korrelyasiyalangan bo‘lsa, u holda korrelyasiyani hisobga olish kerak. Ikkita kirish kattaligi orasida ahamiyatga molik bo‘lgan korrelyasiya mavjud bo‘lishi mumkin. Agar ularning aniqlanishida birgina o‘sha o‘lchash asbobidan foydalanilsa, o‘lchash etaloni yoki ma’lumotlar sezilarli standart noaniqlikka ega bo‘lsa.

         Agar ikkita X_i va X_j kirish kattaliklari ma’lum darajada korrelyasiyalangan bo‘lsa, u holda to‘liq standart noaniqlikni baholashda kirish kattaliklari noaniqliklarining hissalari orasida ularning korrelyasiyalanish darajasi hisobga olinishi kerak.

         x_i va x_j orasidagi korrelyasiya darajasi korrelyasiyaning baholangan koeffitsienti bilan xarakterlanadi va quyidagi ifoda bilan baholanadi:

r(x_i, x_j) = u(x_i, x_j) / u(x_i) u(x_j),                               (2.11)

bu erda        x_i va x_j – X_i va X_j kattaliklarning baholari bo‘lib hisoblanadi.

                   u(x_i, x_j) = u(x_j, x_i), x_i va x_j bilan bog‘langan baholangan kovariatsiya bo‘lib hisoblanadi.

                   r(x_i, x_j) = r(x_j, x_i).

 

         Agar x_i va x_j baholanishlar bog‘liq bo‘lmasa, unda r(x_i, x_j)=0, hamda ulardan birining o‘zgarishi ikkinchisining kutiladigan o‘zgarishini bildirmaydi.

         Ikkita X_i va X_j kattaliklarning n-juft bog‘liq bo‘lmagan takror o‘lchangan hamda ularning o‘rta arifmetik qiymatlarining  va  kovariatsiyasi quyidagi ifoda bo‘yicha baholanadi.

                     (2.12)

 

         5-bosqich. Chiqish kattaligini baholashning hisobi.

         O‘lchash natijasini baholash, ya’ni Y o‘lchanadigan kattalikni funksional bog‘lanishidan y baholash. y bilan belgilangan Y o‘lchanadigan kattalikni baholashga ikkita usul bilan erishish mumkin.

         Birinchi usul. Y chiqish kattaligining y bahosi o‘lchash natijasi bo‘lib hisoblanadi, (2.8) tenglamadan olinadi, X_i kirish kattaliklari ularning x_i baholari bilan almashtiriladi (o‘rta arifmetik qiymatlari bilan).

 

y = f(x₁, x₂, ..., x_n) yoki =f(,, ..., )                    (2.13)

 

         Ikkinchi usul. CHiqish kattaligi bo‘lgan Yning bahosi (2.8) tenglamadan olinadi, bunda X_i kirish kattaliklari o‘zlarining qiymatlari bilan almashtiriladi, bu qiymatlar ularni o‘lchash natijasida olingan.

         Kirish kattaliklarining ko‘pkarrali kuzatuv qatorlari bo‘lgan holda, Y chiqish kattaligining y_k bo‘lgan alohida qiymatlarini kirish ma’lumotlari bo‘yicha hisoblash mumkin. Keyin, chiqish kattaligining bahosiga erishishi uchun bu qiymatlarning o‘rta arifmetigi olinadi, ya’ni

 

                                             (2.14)

 

         6-bosqich. Jamlangan standart noaniqlikni aniqlash.

         O‘lchash natijasi y ning kirish baholanishi bilan bog‘liq bo‘lgan standart noaniqliklar va kovariatsiyalardan jamlangan standart noaniqligini u_c(y) aniqlash. Agar, o‘lchashlar bir vaqtda bittadan ko‘proq kattalikni aniqlasa, ularning kovariatsiyasi hisoblanadi.

         Jamlangan standart noaniqlik ikkita usul bilan aniqlanadi. Birinchi usulda jamlangan standart noaniqlik quyidagi ifoda bilan hisoblanadi:

 

                                    (2.15)

 

agar kirish kattaliklari korrelyasiyalangan bo‘lmasa. Aks holda, ya’ni korrelyasiyalangan kirish kattaliklari quyidagi ifodadan hisoblanadi:

 

                                                                (2.16)

                                     

 

bu yerda:     ∂f/∂x_i=c_i – sezgirlik koeffitsientlari;

                   n(x_i, x_j) – kirish kattaliklarining kovariatsiyasi.

         Chiqish kattaligi Yning bahosi y birinchi usul asosida olinadi, ya’ni 2.13-ifodadan.

         Ikkinchi usul. Y chiqish kattaligining bahosi y ikkinchi usul bilan 2.14 ifodadan foydalanib olinsa, unda, uning jamlangan standart noaniqligi A turdagi standart noaniqlikning ifodasiga o‘xshash ifodadan hisoblanadi, ya’ni:

 

,                  (2.17)

 

Ushbu ifoda korrelyasiyalash va korrelyasiyasiz kirish kattaliklarining jamlangan standart noaniqligini baholash uchun ham qo‘llanilishi mumkin.

         7-bosqich. Kengaytirilgan noaniqlik.

         Noaniqlikning qo‘shimcha o‘lchovi bo‘lib U bilan belgilanadigan kengaytirilgan noaniqlik hisoblanadi. Kengaytirilgan noaniqlik U – chiqish kattaligining standart noaniqligini u(y) qamrov koeffitsientiga ko‘paytirish yo‘li bilan olinadi.

U = k · u_c(y)                                               (2.18)

 

         Amalda, ko‘pincha k=1 ishonch darajasi 68%ga ega bo‘lgan interval uchun qabul qilinadi. Ishonch darajasi 95% bo‘lgan interval uchun k=2 va ishonch darajasi 99% bo‘lgan interval uchun k=3 qabul qilinadi. Boshqa ishonch darajalariga ega bo‘lgan intervallar uchun k (qamrov koeffitsienti) ning qiymati jadvalda keltirilgan.

 

2.2-jadval. Turli ishonch darajasiga ega bo‘lgan

intervallar uchun k qiymatlari

Ishonch darajasi, %
	50%	68,27%	90%	95%	96,45%	99%	99,73%
k	0,674	1	1,64	1,96	2	2,58	3
To‘g‘riburchakli (tekis) taqsimot uchun k=√3, uchburchak uchun k=√6

        

              Qamrov koeffitsientining qiymati k talab qilingan y-U dan  y+U gacha interval uchun ishonch darajasi asosida tanlanadi. Qamrov koeffitsienti k asosan 2dan 3gacha diapazonda bo‘ladi. Ammo, alohida hollarda k ushbu diapazondan tashqariga chiqishi mumkin.

         8-bosqich. y o‘lchash natijasi uning jamlangan standart noaniqligi u_c(y) bilan birga yoki kengaytirilgan noaniqligi U bilan ma’lum qilinadi. y va u_c(y) yoki U qanday qilib olinganligi ko‘rsatiladi.

 

 

2.    O‘lchashlarning noaniqligi to‘g‘risidagi hisobotni tuzish

 

 

    (19-21 betlar )Telekommunikatsiyalardagi o‘lchashlarning noaniqligi to‘g‘risidagi hisobotni quyidagi to‘qqizta bo‘lim ko‘rinishida tuzish tavsiya qilinadi:

1.     O‘lchash masalasi: Y o‘lchanadigan kattalikni qanday aniqlashning quyidagilarni o‘z ichiga olgan qisqa tafsiloti: o‘lchash usuli yoki o‘lchash uslubiyoti; o‘lchash sxemasi yoki rejasi; foydalaniladigan qurilmalar; o‘lchash sharoitlari.

2.     O‘lchash modeli: Y chiqish kattaligi va X_i kirish kattaliklari orasidagi matematik bog‘lanishlarni ifodalash:

 

Y = f(X₁, X₂, ..., X_n)

 

3.     Kirish kattaliklarining tahlili:

 

 

2.3-jadval. Kirish kattaliklarini tahlil qilish shakli.

Kirish kattaligi _________ _______________________ _______________________	Noaniqlikni baholash turi: ______________  Taqsimot turi: _________________________  Baholashning qiymati:___________________  Standart noaniqlik:_____________________
Yuqorida sanab o‘tilgan ma’lumotlarni qaerdan va nima asosda olinganligi yoki olingan manbalarini ko‘rsatish (ma’lumotnoma, sertifikat yoki kalibrlash to‘g‘risidagi guvohnoma, texnik shartlar, o‘lchash vositasining pasporti va b.) bo‘yicha qisqa tafsiloti.

 

4.     Kuzatishlarning natijalari: kuzatish natijalarining ro‘yxati taqdim etiladi, asbobdan bevosita hisoblangan va ularning statistik xarakteristikalari; o‘rta arifmetik qiymat; o‘rta kvadratik qiymat (standart chetlanish); standart noaniqlik.

5.     Korrelyasiyalar: kirish kattaliklari ularning korrelyasiyalanishi bo‘yicha tahlil qilinadi va barcha korrelyasiyalanuvchi kirish kattaliklarining korrelyasiya koeffitsienti hisoblab chiqiladi, bunda ularni hisoblash usullari ko‘rsatiladi.

6.     Sezgirlik koeffitsientlari: har bir kirish kattaligi uchun sezgirlik koeffitsienti olinadi yoki xususiy dx/dx_i hosilalarni hisoblash asosida yoki eksperimental olish usuli ko‘rsatilgan holda.

7.     Noaniqlik byudjeti: 2.4-jadvalda keltirilgan.

8.     Kengaytirilgan noaniqlik: Tanlangan ishonch darajasi asosida qamrov koeffitsienti aniqlanadi va kengaytirilgan noaniqlik hisoblanadi.

9.      O‘lchashlarning to‘liq natijasi: Y o‘lchanadigan kattalikning y bahosi va U kengaytirilgan noaniqlikni Y=y+U ko‘rinishda U va y uchun o‘lchov birliklarini ko‘rsatgan holda o‘lchashning to‘liq natijasi taqdim etiladi.

Foizlar-dagi hissa, %
Noaniq-likning hissasi ui(y)	u1(y)	u2(y)	...	un(y)
Sezgir-lik koeffi-sienti ci	c1	c2	...	cn
Erkinlik darajasi V
Standart noaniq-lik u(xi)	u(x1)	u(x2)	...	u(xn)	u(y)
Ehtimol-likning taqsimlanishi
Noaniq-lik turi
Interval ± r
Baholash qiymati xi	x1	x2	...	xn	y
Kattalik birligi
Kattalik xi	x1	x2	...	xn	Y

 

3. Yuqori chastotali signallarni noaniqliklarini baxolash

 

Elektron-xisobli chastotometr CHZ-63 yordamida yukori chastotali sinussimon signalning chastotasi kupkarrali bevosita ulchashlar asosida aniklandi. CHastotometrning kursatishi  kuyidagi (kGs) kiymatlarni tashkil etadi:

        

151348; 151342; 151344; 151346; 151348; 151349; 151345; 151351;

151343; 151344; 151359; 151350; 151347; 151348; 151346; 151352;

151345; 151349; 151347; 151346.

 

Ulchangan chastotaning kiymatini va uni ulchashning noanikligining baxolanishi talab etiladi.

1.O‘lchashlar spetsifikasini tuzamiz:

a) O‘lchash sharoitlarining taxlili:

- o‘lchashlar laboratoriya sharoitida 25°S bulgan xavo xaroratida

o‘tkazilgan.

b) o‘lchash sxemasining taxlili:

- asbobning o‘lchash vakti – 10 ms;

v) Asbobning texnik xarakteristikasining taxlili:

Asbobdan foydalanishning ishchi sharoitlari:

- xavoning xarorati -30 dan +50°S;

- sinussimon signalning chastotasini ulchashning nisbiy xatoligi

          kuyidagi ifoda buyicha xisoblangan kiymatlar chegarasida

,

 

bu yerda  – ichki tayanch generatorining chastota  buyicha  dan kam bulmagan nisbiy xatoligi;

 – kvantlanish xatoligi bo‘lib, ifodada  – o‘lchanadigan chastota, Gs;

– hisob vaqti, s

 

         - kalibrovka harorati 20°S;

 

         2.O‘lchash natijalaridan qo‘pol xatoliklarni va xatolarni bartaraf qilamiz, buning uchun quyidagilarni hisoblaymiz:

         - olingan natijalarning o‘rta arifmetigini

 

= 151347,5 kGs;

 

         - natijalarning o‘rta arifmetikdan standart chetlanishini

 

s= = 3,78 kGs;

 

         - o‘lchash natijalarini 0,9973 ishonch darajasiga mos bo‘lgan normal taqsimot qonuniga ega deb hisoblab noaniklik intervalini

 

U==11,33 kGs;

 

         - ulchash natijalari uchun ushbu interval chegaralari

 

 = 151336,1 kGs;    = 151358,8 kGs.

        

O‘lchash natijalarining 151359 kGs bo‘lgan eng yuqori qiymati hisob-langan interval chegarasidan tashkariga chikib ketganligi uchun ulchash natijalari sonidan chetlangan xatolik yoki xato sifatida bartaraf qilinadi.

         3.Sistematik xatoliklar noma’lum bo‘lganligi uchun ularni bartaraf qila olmaymiz.

         4.O‘lchash natijalarining o‘rta arifmetik qiymatini hisoblaymiz:

 

= 151346,8 kGs

 

         5.O‘lchash natijalarining eksperimental standart chetlanishlarini hisoblaymiz.

= 2,69 kGs;

 

         6.O‘lchash natijasining (o‘rta arifmetikdan) eksperimental standart chetlanishini hisoblaymiz.

 = 617 kGs;

 

         7.Jamlangan standart noaniklikni V-tur  bo‘yicha tashkil etuvchilarini baholaymiz.

 

1)    Ichki tayanch generator chastotasining noaniqligi asosiy nisbiy xatolik ifodasi bilan hisoblanadi va bunda xatoliklar chegara ichida tekis taq-simlangan deb olinadi. - nisbiy xatolikning chegaralari  dan ort-maydi. Ushbu holda absolyut xatolikning chegaralari quyidagiga teng bo‘ladi:

2)     

Gs

 

 - tayanch generatori chastotasining standart noaniqligi:

 

Gs

 

2) - kvantlanish noaniqligi, kvantlanish xatoliklarining chegaralaridan aniqlanadi:

Gs

 

Ushbu ifoda bo‘yicha

 

 Gs

 

3) - tayanch generatorining chastotasining atrof-muhit temperaturasini 20°S dan ( chastotometrni kalibrlash harorati) o‘zgarishiga bog‘liq bo‘lgan noaniqligi bo‘lib,  chastotaning harorat koeffitsienti orqali hisoblangan va bunda chegara ichida teng extimolli taqsimot mavjud deb faraz kilinadi,  Gs.

8.Noaniqlik byudjetini tuzamiz (6-jadval).

Kirish kattaligi	Kirish katta- ligini baholash	Standart noaniqlik	Noaniqlik turi	Ehtimol- liklarning taksim- lanishi	Sezgirlik koeffi- sienti	Noaniklik- ning hissasi
chastota	151346,8 kGs	617 Gs	A	Norm.	1	617 Gs
Tayanch gene-ratori chas-totasining nobarqa-rorligi	-	Gs	V	Tekis	1	44 Gs
Kvant-lanish xatoligi	-	Gs	V	Tekis	1	0,44 Gs
	151346,8 kGs					621 Gs

 

Nazorat savollari

 

1. O‘lchashlar noaniqligini baxolash bosqichlarini keltiring.

2. O‘lchashlarning noaniqligi to‘g‘risidgi xisobot tuzish  tartibini sanab bering.

3. Yuqori chastotali signallarni noaniqliklarini baxolash usullari nimalardan iborat?

4. O‘lchashlarning noaniqligini manbalari va turlarini keltiring.

5. O‘lchashlar noaniqligi to‘g‘risidagi qo‘llanma qachon qabul qilingan?

 

Adabietlar

 

1.                 ISO/IEC  17025 International standard “ General requirements for the competence of testing and calibration laboratories ” ISO 2005.

2.                 Xakimov O.SH., A’zamov A.A. “Sbornik zadach i uprajneniy po teoreticheskoy metrologii” Tashkent - 2001. 94b.

3.                 Demidova R.M., Panferova, Malinovskiy V.N., Solodov YU.S. “Zadachi i primerы raschetov po elektroizmeritelnoy texnike” M. Energoatomizdat 1990. 192s.

4.                 Parpiev M.P., To‘laganova SH.A., Raxmonova G.S., Karimova G. X «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish» fanidan barcha talim yo‘nalishlari talabalari uchun masalalar to‘plami. Uslubiy qo‘llanma. TATU “ALOQACHI” nashriyoti. 2008 y. 56 B.