11423

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа № 8 РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Овладеть методом расчета шунтов и добавочных сопротивлений. Подобрать шунт и добавочное сопротивление к предложенным приборам. ПРИБОРЫ: 1.Миллиампе

Русский

2013-04-07

963 KB

102 чел.

Лабораторная работа № 8

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

  1.  Овладеть методом расчета шунтов и добавочных сопротивлений.
  2.  Подобрать шунт и добавочное сопротивление к предложенным приборам.

ПРИБОРЫ:

1.Миллиамперметр (20-40 mA).

2.Вольтметры: Э-59, Э-515 (60300 В), (7.560 В).

3.Реостаты (5000 Ом, 0,2 А); (30 Ом, 5 А).

4.Амперметр Э-514 (1-2 А).

5.Выпрямитель В-24М.

6.РНШ.

7.Магазин сопротивлений Р-33.

ТЕОРИЯ РАБОТЫ
I. ШУНТЫ

Шунт применяют для расширения пределов измерения электроизмерительных приборов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую – через измерительный механизм. Шунты имеют небольшие сопротивления и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.

На рис.1. приведена схема включения амперметра с шунтом Rш. Ток Iном., протекающий через амперметр, связан с измеряемым током I зависимостью:

(1),

где RА – сопротивление измерительного механизма.

Если необходимо, чтобы ток Iном. был в n раз меньше тока I, то сопротивление шунта должно быть:

,

где n = I/ Iном–коэффициент шунтирования.

Рис.1.

Схема подключения шунта к амперметру.

Шунты изготавливают из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с внешними шунтами.

Шунты разделяются по классам точности 0,02; 0,05; 0,1,0; 0,2; 0,5. Число, определяющее класс точности, означает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах от его номинального значения. Серийные шунты выпускаются для токов не более 5000 А. Для измерения токов свыше 5000 А допустимо параллельное соединение шунтов.

II. ДОБАВОЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ (РЕЗИСТОРЫ)

Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов (счетчики энергии, фазометры и т.д.).

Добавочный резистор включается последовательно с вольтметром (рис.2.).

Схема подключения добавочного сопротивления к вольтметру.

Ток в цепи, состоящей из вольтметра с сопротивлением RV и добавочного резистора Rд, выражается следующим образом:

(3),

где U – измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения Uном. и сопротивление RV, а при помощи добавочного резистора Rд надо расширить его предел измерения в n раз, то учитывая постоянство тока I, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

,

отсюда:

Добавочные резисторы изготавливаются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они применяются в цепях постоянного и переменного тока.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

В ходе лабораторной работы необходимо выполнить следующие задания:

  1.  Рассчитать шунт к предложенному миллиамперметру. Коэффициент шунтирования n задается преподавателем. В качестве шунта использовать магазин Р-33, причем при выборе величины тока, который будет идти в реальной схеме, необходимо учитывать возможности магазина.

Внимание! 

При включении магазина Р-33 в схему нельзя
допускать, чтобы токи через него превосходили
значения, указанные в таблице.

Декады (Ом)

9·0,1

9·1

9·10

9·100

9·1000

9·10000

Допустимая сила тока (А)

0,5

0,5

0,16

0,05

0,016

0,005

Собрать цепь по схеме (рис.3), где   - выпрямитель В – 24М,

Схема I.

mA-шунтированный прибор, А – контрольный амперметр, RН – нагрузка. В качестве нагрузки выбрать один из предложенных реостатов. Сопротивление нагрузки нужно предварительно рассчитать, исходя из возможностей шунтированного прибора и величины э.д.с., выбираемой студентом. Определить Сш - новую цену деления шунтированного миллиамперметра.

Измерить ток I шунтированным миллиамперметром, Iк –контрольным амперметром, сравнить результаты измерений. Объяснить различия в показаниях.

Рассчитать токи: ImA–ток, текущий через миллиамперметр, Iш–ток, текущий через шунт.

Погрешность Rш оценить, используя класс точности магазина Р-33. Результаты измерений и расчетов внести в табл. 1.

Таблица 1

R mA

n

Rш

Rш

Cном

Сш 

I

Iк

I mA

Iш

(Ом)

(Ом)

(Ом)

(mA/дел)

(A/дел)

(А)

(А)

(А)

(А)

  1.  Рассчитать добавочное сопротивление к предложенному вольтметру. Коэффициент n задается преподавателем. Определить Сд - цену деления после расширения предела измерения. В качестве дополнительного сопротивления использовать магазин сопротивлений Р-33.
  2.  Собрать цепь по схеме (рис.4), где в качестве источника питания использовать РНШ, V1–вольтметр с добавочным сопротивлением, V2–контрольный вольтметр. Измерить напряжение U вольтметром V1 с добавочным сопротивлением и Uк–контрольным прибором. Сравнить результаты измерения, объяснить их.

Схема II.

  1.  Рассчитать напряжения:

Uv– на вольтметре V1 и Uд - на добавочном резисторе.

Погрешность добавочного сопротивления оценить, используя класс точности магазина Р-33. Результаты измерений и расчетов внести в табл. 2.

Таблица 2.

RV1

n

Rд

Rд

Cном

Cд.

U

Uк

UV

Uд

(Ом)

(Ом)

(Ом)

(в/дел)

(в/дел)

(В)

(В)

(В)

(В)

Примечание:

Отчет по данной работе должен содержать следующие позиции:

1. Вывод формул Rш и Rд.

  1.  Расчет Rш и Rд для конкретных приборов.

Расчет Rн к схеме I (рис.3); расчеты ImA, Iш для табл.1.; расчеты Uv, Uдоб. .для табл.2.

Таблицы 1 и 2.

Объяснение результатов сравнения показаний приборов с расширенными пределами и показаний контрольных приборов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

ЦЕЛЬ ЗАДАНИЯ:

овладеть методикой градуировки миллиамперметра для превращения его в омметр.

ПРИБОРЫ:

  1.  Миллиамперметр Э-59 (или Э-514);
  2.  Магазин сопротивления Р-33;
  3.  Реостат;
  4.  Источник питания ИЭПП;
  5.  Вольтметр Э-59 (илиЭ-515).

Задания

1. Используя теорию лаб. работы “Изучение авометра”, составить описание методики градуировки миллиамперметра для превращения его в омметр.

2. Провести расчеты для подбора величины напряжения, тока, сопротивлений, необходимых для градуировки, и регулировочного сопротивления. Определить номиналы необходимых приборов.

3. Проградуировать прибор. Построить градуировочный график, т.е. график зависимости угла отклонения стрелки миллиамперметра (в делениях шкалы) от сопротивления.

4. Измерить величину сопротивления предложенного резистора.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78178. Разработка программ с использованием Unit 61 KB
  Модуль – программная единица, текст которой компилируется независимо (автономно). Структура модуля позволяет использовать его как своеобразную библиотеку описаний. Модули являются достаточно гибким и удобным инструментальным средством при разработке больших программах комплексов рамках совместной технологии разработки программного обеспечения
78179. Разработка программ обработки строк, множеств и записей 192 KB
  Количество символов в строке длина строки может динамически изменяться от 0 до 255. Для определения данных строкового типа используется идентификатор String за которым следует заключенное в квадратные скобки значение максимально допустимой длины строки данного типа. Если это значение не указывается то по умолчанию длина строки равна 255 байт. Формат описания строкового типа Type имя типа...
78180. Разработка программ с использованием методов сортировки 77 KB
  Изучить основные приемы программирования по написанию программ с использованием сортировок включением, выбором и обменных сортировок. Согласно своему варианту разработать программу с применением одного из методов сортировки массивов.
78181. Разработка рекурсивных алгоритмов и программ 115.5 KB
  Задачи для индивидуального решения Вычислить значение выражения используя рекурсивный метод: y= Для данного N вычислить значение выражения используя рекурсию: P= Написать программу с рекурсивной функцией вычисляющей разность элементов одномерного массива. Написать рекурсивную функцию сложения целых чисел двумерного массива. Написать рекурсивную процедуру которая считывает вводимые с клавиатуры числа до тех пор пока не будет обнаружен нуль. Написать рекурсивную процедуру которая считывает вводимые с клавиатуры числа до тех пор...
78182. Разработка алгоритмов и программ с подключением модулей CRT, DOS 83.5 KB
  Изучить основные приемы программирования по написанию программ, обрабатывающих прерывания, проверяющих статус дисков, управляющих программной средой, организующих работу с каталогами и их элементами реализующих процедуры и функции стандартного модуля DOS.
78183. Разработка алгоритмов и программ с подключением модуля GRAPH 81.5 KB
  Получить индивидуальное задание у преподавателя и разобрать программу в соответствии с поставленной задачей. Показать работающую программу преподавателю. Индивидуальные задания: Создайте программу вывода изображений двух туч. Создайте программу вывода на экран текстовой информации в форме бегущей строки...
78184. Разработка алгоритмов и программ с анализом организации данных 89.5 KB
  Индивидуальные задания Постройте с помощью массива стек из 6 строковых элементов. Разместите в стеке шесть элементов: ‘nme ‘fio ‘ves ‘ge ‘rost ‘dlin. Удалите из стека два элемента ‘dlin и ‘fio и добавьте новый элемент ‘size. После этого добавьте в список шесть элементов 1357911 затем найдите указатель на элемент 9 и удалите этот элемент.
78185. Разработка алгоритмов и программ с использованием указателей 75 KB
  Организация динамической памяти и структур данных. Получить индивидуальное задание у преподавателя и разобрать программу с использованием выделения динамической памяти и создания указателей. Использовать динамическое выделение памяти. Использовать динамическое выделение памяти.
78186. Разработка программ обработки одномерных массивов 80.5 KB
  В качестве элементов массива можно использовать и любой другой ранее описанный тип поэтому вполне правомерно существование массивов записей массивов указателей массивов строк массивов и т. Элементами массива могут быть данные любого типа включая структурированные. Тип элементов массива называется базовым. Особенностью языка Паскаль является то что число элементов массива фиксируется при описании и в процессе выполнения программы не меняется.