Разработка программы и методики испытаний цифровой ампервольтметр с гальванической развязкой каналов измерения

Содержание

Введение

Глава 1. Общая часть

1.1. Анализ технического задания

1.2. Описание схемы электрической принципиальной

1.3. Описание элементной базы

1.4. Описание конструкции печатного узла

Глава 2. Расчётная часть

2.1. Расчет коэффициента технологичности конструкции.

2.2. Расчет механического резонанса конструкции.

2.3. Расчет надежности печатного узла

Глава 3. Технологическая часть

3.1. Описание технологического процесса сборки печатного узла

3.2. описание программы и методики испытаний печатного узла

3.3. Выбор испытательного оборудования.

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Разработка программы и методики испытаний цифровой ампервольтметр с гальванической развязкой каналов измерения

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы определяется необходимостью обеспечения единства измерений в Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» и повышения качества измерительных приборов, применяемых в промышленности, энергетике и на транспорте. Цифровые ампервольтметры с гальванической развязкой каналов измерения широко используются в системах автоматического управления технологическими процессами для контроля электрических параметров в условиях высоких электромагнитных помех и необходимости обеспечения электробезопасности персонала. Разработка программы и методики испытаний таких приборов является важным этапом управления качеством продукции, позволяющим подтвердить соответствие технических характеристик прибора требованиям технической документации и обеспечить достоверность результатов измерений в эксплуатации [1, c. 15].

В современных условиях цифровизации промышленности в рамках программы «Цифровая экономика Российской Федерации» повышаются требования к метрологическим характеристикам средств измерений, надежности их функционирования и безопасности применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Вопросы разработки программ и методик испытаний средств измерений рассматриваются в трудах российских ученых ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, МГТУ им. Н.Э. Баумана, специалистов метрологических служб промышленных предприятий и органов по сертификации [3, c. 42]. Программа и методика испытаний должны обеспечивать объективную оценку метрологических и технических характеристик прибора, его устойчивости к внешним воздействиям и соответствия требованиям технических регламентов Евразийского экономического союза.

Цель курсовой работы — разработка программы и методики испытаний цифрового ампервольтметра с гальванической развязкой каналов измерения для подтверждения соответствия метрологических и технических характеристик требованиям технического задания.

Задачи курсовой работы:

• провести анализ технического задания на разработку цифрового ампервольтметра;
• выполнить расчет основных технико-экономических показателей конструкции печатного узла;
• разработать программу испытаний с определением видов и объема испытаний;
• разработать методику проведения испытаний основных метрологических характеристик прибора;
• осуществить выбор испытательного оборудования для проведения испытаний.

Объект исследования — цифровой ампервольтметр с гальванической развязкой каналов измерения, предназначенный для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами промышленных предприятий Российской Федерации.

Предмет исследования — программа и методика испытаний цифрового ампервольтметра, обеспечивающие оценку соответствия метрологических и технических характеристик требованиям нормативной документации.

Методологическая база исследования включает теорию погрешностей измерений в соответствии с РМГ 29-2013, методы статистической обработки результатов измерений по ГОСТ Р ИСО 5725, требования к испытаниям средств измерений по ГОСТ Р 8.568-2017, нормативно-правовую базу в области обеспечения единства измерений и технического регулирования.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к разработке программы и методики испытаний цифрового ампервольтметра с учетом специфики гальванической развязки каналов измерения и требований к применению прибора в условиях промышленных предприятий.

Теоретическая значимость определяется систематизацией требований нормативных документов к испытаниям средств измерений электрических величин. Практическая значимость состоит в возможности применения разработанной программы и методики испытаний при производстве и эксплуатации цифровых ампервольтметров на промышленных предприятиях Российской Федерации.

Структура курсовой работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются теоретические основы проектирования и испытаний цифровых измерительных приборов. Во второй главе выполнены технические расчеты параметров конструкции. В третьей главе разработаны программа и методика испытаний с выбором испытательного оборудования.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Анализ технического задания

Техническое задание на разработку цифрового ампервольтметра с гальванической развязкой каналов измерения определяет основные технические и метрологические требования к прибору, условия его эксплуатации и требования к программе испытаний в соответствии с ГОСТ 15.016-2016 «Система разработки и постановки продукции на производство. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению» [2, c. 28]. Анализ технического задания является первым этапом разработки программы и методики испытаний и позволяет определить перечень параметров, подлежащих контролю, методы испытаний и требования к испытательному оборудованию.

Цифровой ампервольтметр предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения в диапазоне от 0 до 600 В с основной приведенной погрешностью не более ±0,5% и измерения постоянного и переменного тока в диапазоне от 0 до 20 А с основной приведенной погрешностью не более ±1,0%. Техническое задание предусматривает наличие гальванической развязки между измерительными каналами и выходными цепями с испытательным напряжением изоляции не менее 2000 В переменного тока частотой 50 Гц в течение 1 минуты [4, c. 67]. Гальваническая развязка каналов измерения обеспечивается применением трансформаторных преобразователей или оптоэлектронных элементов в соответствии с требованиями ГОСТ 12997-84 «Изделия электронной техники. Требования по электрической прочности изоляции, сопротивлению изоляции».

Условия эксплуатации прибора определены техническим заданием как температура окружающей среды от минус 10 до плюс 50 °С, относительная влажность

…