13440

ВИМІРЮВАННЯ СТРУМІВ, НАПРУГ ТА ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЛАНЦЮГІВ КОМБІНОВАНИМИ ПРИЛАДАМИ (ТЕСТЕРАМИ)

Лабораторная работа

Физика

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4 ВИМІРЮВАННЯ СТРУМІВ НАПРУГ ТА ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЛАНЦЮГІВ КОМБІНОВАНИМИ ПРИЛАДАМИ ТЕСТЕРАМИ Мета роботи: вивчити принцип дії будову та властивості комбінованих приладів КП здобути навички вимірювань і перевірки справності елементів ...

Украинкский

2013-05-11

2.84 MB

36 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4

ВИМІРЮВАННЯ СТРУМІВ, НАПРУГ ТА ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЛАНЦЮГІВ КОМБІНОВАНИМИ ПРИЛАДАМИ (ТЕСТЕРАМИ)

Мета роботи:  вивчити принцип дії, будову та властивості комбінованих приладів (КП), здобути навички вимірювань і перевірки справності елементів електричних ланцюгів із допомогою КП.

При підготовці до виконання роботи необхідно:

  1) Опрацювати опис цієї роботи та відповідні розділи рекомендованої літератури  [2, 3, 5].

  2)  Уміти відповідати на наступні запитання:

1   Яка мета цієї роботи?

2.  Що можна вимірювати та перевіряти за допомогою КП?

3. Який принцип дії, будову, переваги та недоліки має вимірювальний механізм КП?

4.  В чому відмінність схем і шкал омметра та кіло омметра?

5. Як приєднувати до КП досліджуваний резистор, щоб користуватися шкалами “Ω“  та  “МΩ“?

6. Як діє схема зміни межі вимірювання амперметра? В чому особливості та переваги універсального шунта?

7. Які причини температурної похибки КП і як вона компенсується?

8. Як змінюються межі вимірювання вольтметра?

9. Чому і наскільки обмежений частотний діапазон КП? Які схеми частотної компенсації Вам відомі?

10. Які схеми мають одно – та  двопівперіодний випрямний вольтметри?

11. Чому для вимірювання малих напруг використовують однопівперіодну схему?

12. Яке призначення другого діода в однопівперіодній схемі?

13. Яку напругу змінного струму показує на межі 250V КП при положенні стрілки, вказаному на рис.4.6? Яка при цьому допускається абсолютна та відносна похибка вимірювання?

14. Який опір показує КП на межі кΩ х 10 при положенні стрілки, вказаному на рис.4.6? Як визначити для цього показу допустиму абсолютну та відносну похибки вимірювання?

15. Як за допомогою КП перевірити справність діода та транзистора?

16.Як за допомогою КП перевірити справність конденсатора та трансформатора?

17. Чому КП може вимірювати тільки синусоїдальні змінні струми та напруги?

Короткі теоретичні відомості

Багатограничні комбіновані електровимірювальні прилади призначені для вимірювання струмів і напруг у мережах постійного та синусоїдального змінного струмів, а також опору змінному струмові, ємності, відносного рівня напруги і т.ін.

У цій лабораторній роботі розглянуті тільки переносні багато граничні КП для вимірювання постійних і змінних синусоїдальних струмів і напруг, а також опору постійному струмові.

У практиці користувачів цих приладів їх найчастіше називають тестерами (від англійського test – випробовувати), іноді – ампервольтомметрами, авометрами.

Основним вузлом КП є стрілковий вимірювальний механізм (ВМ) досить високої чутливості – магнітоелектричний

мікроамперметр зі струмом повного відхилення (50...100) μА.

Обрання саме магнітоелектричного ВМ основою КП зумовлено його суттєвими перевагами:

- високою чутливістю (завдяки сильному магнітному полю постійного магніту достатньо малого струму для створення потрібного обертального моменту);

- високою точністю (завдяки стабільності параметрів елементів ВМ, їх незалежності від електричних і малому впливові магнітних полів, а також наявності досить простих і ефективних засобів компенсації температурних похибок);

- рівномірною шкалою;

- малою споживаною від об'єкта потужністю (лише одиниці, або навіть частки міліват),що зумовлює малий вплив приладу на об'єкт.

Щодо недоліків магнітоелектричного ВМ, то це відносно складна конструкція та непридатність для безпосереднього вимірювання змінних струмів і напруг. Перший недолік легко долається сучасною приладобудівною промисловістю, а другий-застосуванням різних вимірювальних перетворювачів (наприклад, напівпровідникових діодів), які спрямляють вимірюваний змінний струм або напругу перед подачею на ВМ.

Сам магнітоелектричний ВМ, при його з'єднанні послідовно з об'єктом, може вимірювати лише невеликий струм, а при приєднанні паралельно

об'єктові - малу напругу, та ще й з помітними температурними похибками, зумовленими, перш за все, залежністю опору його мідної рухомої котушки (рамки) від температури. Тому в практичних схемах КП він застосовується обов'язково з вимірювальним ланцюгом, призначеним для компенсації температурної похибки (R11, R12) та резисторами універсального шунта для перемикання меж вимірюваних струмів (R1...R8) рис.4.1 або додатковими резисторами для перемикання меж вимірювання напруги (R9...R21) - рис.4.2.

Рис. 4.1.Схема зміни межі вимірюваного струму перемиканням універсального шунта

Рис. 4.2.Схема зміни межі вимірюваної напруги перемиканням додаткових резисторів

Усі елементи схеми КП – шунти, додаткові резистори та випрямний перетворювач розташовані всередині корпусу. Разом із ВМ, перемикачами та схемою захисту від перевантаження вони складають єдиний компактний прилад.

Схема з'єднання ВМ, універсального шунта та елементів компенсації температурної похибки в режимі вимірювання постійних струмів показана на рис.4.1.

При цьому універсальний шунт постійно, незалежно від позиції перемикача межі вимірювання, приєднаний до ВМ. При перемиканні межі вимірювання шунт ні на мить не від'єднується від ВМ, а розривається тільки ланцюг навантаження. Завдяки цьому виключається можливість пошкодження ВМ великим струмом досліджуваного об'єкту.

На будь-якій межі вимірювання деякі резистори виявляються приєднаними до ВМ послідовно, як додаткові, а останні приєднані паралельно, як шунт. На рис.4.1 перемикач межі вимірювання встановлено на межу 5 mА. Струм навантаження Iн розгалужується на дві частини. Через ВМ і послідовно з'єднані з ним додаткові резистори R10, R11, R12, R7, R8 протікає струм Iвм, який не перевищує струм повного відхилення ВМ. Через шунт, яким відповідають, для цієї межі вимірювання резистори R1...R6, протікає надлишкова частина струму навантаження, а саме – струм  шунта Iш.

За будь-якої межі вимірювання резистори шунта та додаткові резистори перемикаються так, щоб через ВМ протікав струм, який не перевищує струм його повного відхилення.

Резистор R10 – підгоночний. Він доповнює опір ВМ до розрахункового значення (особливості технологічного процесу намотки рамок ВМ призводять до помітної розбіжності опорів однотипних котушок).струму, а, значить, і показів ВМ. Щоб уникнути цього, послідовно з ВМ приєднують спеціальний напівпровідниковий терморезистор R12, опір якого при зростанні температури зменшується (він має від'ємний ТКО – температурний  коефіцієнт опору). Підгоночним манганіновим резистором R11 домагаються, щоб у робочому діапазоні температур КП зменшення сумарного опору R11, R12 було таким же, як і збільшення опору рамки, що забезпечить незалежність струму від температури. Усі резистори КП, окрім R12, манганінові, тобто їх опір практично не залежить від температури (ТКО=О). Застосування цього сплаву міді, марганцю та нікелю для шунтів і додаткових резисторів завдячує його високому питомому електричному опорові, стабільності опору на протязі тривалого часу, малому ТКО, технологічності (зокрема, його просто паяти).                                                       Схема з'єднання ВМ з додатковими резисторами у режимі вимірювання постійних напруг наведена на рис.4.2.

Додаткові резистори підібрані за опором так, що на будь-якій межі вимірювання вхідний опір КП змінюється пропорційно межі вимірювання.

Вхідний опір КП залежить від чутливості його ВМ і складає, звичайно, для найпростіших, найдешевших тестерів (5...10), а для досконаліших, дорожчих приладів близько 20 кΩ/V. При вимірюваннях на ЗМІННОМУ струмові схеми універсального шунта та додаткових резисторів залишаються такими ж, як і на постійному.

Проте змінюється схема приєднання ВМ: до точок 1 і 2 на рис.4.1 замість ВМ і резисторів R10...R12 приєднується ланцюг із напівпровідниковими випрямними діодами VD1 та VD2

(рис.4.3). Напрямки струмів цієї схеми в позитивний (коли в точці1 плюс, а точці 2 - мінус) і в негативний (коли плюс в точці 2, а мінус - в 1 ) напівперіоди показані, відповідно, суцільними та пунктирними лініями. Важливо, що через ВМ струм протікає в одному напрямку в обидва напівперіоди, тому такий випрямний перетворювач називають двопівперіодним.

Рис. 4.3 Елементи схеми комбінованого приладу для вимірювання змінних струмів і напруг

Для вимірювання опорів в КП використовують різні схеми омметрів.

Для вимірювання найпоширеніших у практиці, середніх, опорів (приблизно, від 100 Ω до 1 МΩ) доцільно застосовувати послідовну схему омметра (рис.4.4). При цьому досліджуваний резистор і ВМ з'єднуються послідовно, і через них протікає один і той же струм. Причому, найбільший розмір цього струму, а, значить і відхилення праворуч по шкалі стрілки ВМ, буде при найменшому опорі Рис. 4.4                                                                               Рис. 4.5                                         досліджуваного резистора R→0. Тобто нульова позначка шкали (Rх = 0) цього омметра буде не з лівого (як у амперметра та

вольтметра), а з правого боку шкали. Для точного встановлення стрілки на нульову позначку, а це рекомендується робити навіть після короткої перерви у роботі з КП, призначений спеціальний регулятор електричного нуля Rрег (рис.4.4.), виведений на лицьову панель КП (регулятором «механічного нуля “ ВМ є коректор, шліц якого виведено на панель ВМ). При цьому замикають між

собою щупи провідників АБ, (рис.4.4) якими повинен приєднуватись Rх до КП, і регулятором Rрег встановлюють стрілку на позначку “0кΩ“(з правого боку шкали). Необхідність такої, доволі частої, корекції “електричного нуля” і спричинюється виснаженням (розрядкою) малопотужних сухих елементів живлення, застосовуваних у КП.

При подальшому розмиканні щупів АБ і приєднанні їх до досліджуваного резистора Rх  через ВМ протікає струм Iвм = U / ( Rх + Rвм + Rрег + Rд ), менший, ніж при Rх = 0, і стрілка ВМ відхиляється на відповідний опорові Rх кут. Резистор Rд, звичайно, має кілька фіксованих значень, відповідно зміні межі вимірювання опору, наприклад: кΩ х 1;  кΩ х 10;  кΩ х 100.

Для вимірювання малих опорів (менших за 100 Ω) кращою є паралельна схема (рис.4.5) приєднання досліджуваного резистора Rх до ВМ. При цьому, якщо провідники зі щупами АБ, призначені для приєднання

досліджуваного резистора Rх розімкнуті ( тобто Rх → ∞ ), через ВМ протікає найбільший струм, який відхиляє стрілку праворуч по шкалі “Ω” до позначки “∞”. Як і в попередньому випадку, для точного встановлення стрілки на крайню праву позначку шкали (тепер вона відповідає не “0кΩ”, а “∞” ), служить виведений на передню панель КП електричний коректор Rрег (тільки тепер ним коректують не нульову позначку опору при замкнутих щупах, а нескінчену позначку опору при розімкнутих щупах.

Після корекції “∞” до щупів АБ (рис.4.5) приєднують досліджуваний резистор Rх, який шунтує ВМ, перепускаючи частину струму в обхід ВМ, завдяки чому відхилення його стрілки зменшиться відповідно опору Rх.

Для вимірювання великих опорів (режим мегомметра) застосовується послідовна схема, але для збільшення струму через ВМ послідовно з досліджуваним резистором Rх вмикають ще й зовнішнє додаткове джерело живлення напругою (12...15) В.

На рис.4.6. зображена передня панель КП типу Ц4353, який вивчається в цій лабораторній роботі.

1.    ПРИЗНАЧЕННЯ

 Прилад електровимірювальний багатофункціональний Ц4353 (далі - прилад)  з автоматичним захистом від електричних перевантажень призначений для виміру-

сили й напруги постійного струму; средньоквадратического значення сили й напруги змінного  струму синусоїдальної форми;                                                                                                                              опору постійному струму;                                                                                                          

електричної ємності;

абсолютного рівня сигналу по напрузі змінного струму в електричних ланцюгах

        об'єктів вимірів, працездатний стан яких не порушується їхньою взаємодією

із приладом або виходом нормованих характеристик приладу за межі, установлені технічними умовами й зазначені в дійсному паспорті

                                                                                                      Рис. 4.6

                           

Прилад може застосовуватися при регулюванні, ремонті й експлуатації  радіоапаратури в приміщеннях зі штучно регульованими кліматичними умовами наприклад, у закритих опалювальні або охолоджуваних і вентильованих виробничих й інших приміщеннях, у тому числі добре вентильованих підземних, (відсутність прямого впливу сонячної радіації, атмосферних опадів, вітру, а також піску й пилу зовнішнього повітря).

1.3        По робочих кліматичних умовах застосування прилад ставиться до групи 2 ДЕРЖСТАНДАРТ 22261, при цьому значення температури навколишнього повітря робочих умов застосування від мінус 10 до плюс 40°С, верхнє значення відносної вологості повітря робочих умов застосування 80 % при температурі 25C , атмосферний тиск 84 -106,7 кПа (630 - 800 мм рт. ст.).

2.       ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Вимірювані приладом величини, діапазони вимірів, класи точності, межі основної погрішності, що допускає, у нормальних умовах застосування (таблиця 2) сила струму, споживаного приладом і спадання напруги на гніздах приладу відповідають зазначеним у таблиці 1.

Основна похибка, зміни показань приладу (додаткова похибка) і варіація показань приладу (λ) виражаються у відсотках у вигляді зведеної похибки по формулі (1):    γ = Δ / Хн *100% 

Де Δ - значення абсолютно допустимої похибки приладу

Хн -  нормоване значення, виражене в тих же одиницях, що  й абсолютна       похибка

Хн -  нормоване значення приймають рівним: кінцевому значенню діапазону  сили й напруги постійного та  змінного струмів, або всій довжині шкали при вимірах опору постійному струму й електричної ємності, абсолютного рівня сигналу по напрузі.

Мінімальні значення довжин шкал: "-62 мм; " k, М,nf " - 58 мм; dBu"-49мм.

Варіація показань приладу не перевищує 0,75 %.

2.4       Час заспокоєння приладу не перевищує 4 с. Час установлення робочого режиму приладу - безпосередньо після включення.

Режим роботи приладу безперервний. Тривалість безперервної роботи - протягом 16 ч із перервою до повторного включення  1 ч. Безперервна робота омметра приладу визначається нормованою ємністю застосовуваних джерел струму й силою струму споживання (таблиця 1).

У процесі роботи, при необхідності, варто заміняти убудовані електрохімічні джерела струму.

2.5      Час заспокоєння приладу не перевищує 4 с. Час установлення робочого режиму приладу - безпосередньо після включення.

 Режим роботи приладу безперервний. Тривалість безперервної роботи - протягом 16 ч із  перервою до повторного включення  1 ч. Безперервна робота омметра приладу визначається нормованою ємністю застосовуваних джерел струму й силою струму споживання (таблиця 1).

У процесі роботи, при необхідності, варто заміняти убудовані електрохімічні джерела струму.

Таблиця 1

Вимірювана величина

Діапазон вимірів

Клас точності

Межі допустимої приведеної основної похибки,  %

Падіння напруги, В,не більше

Струм споживання, ма, не більше

від

вимірюваного сигналу

від

джерела живленнн

Сила

постійного

струму, ма

0 - 0,06

1,5

±1,5

0,1

0-0,12; 0-0,6; 0-3;

0-12; 0-60; 0-300;

0-1500

0,5

Сила

змінного

струму, ма

0,05-0,3; 0,1-0,6;

0,5-3; 2,5-15;

10-60; 50-300;

250-1500

2,5

±2,5

1,2

-

-

Напруга

постійного

струму, В

0 -0,075; 0-1,5;

0-3; 0-12; 0-30;

0-60; 0-120;

0-600

1,5

±1,5

-

0,055

-

Напруга

змінного

струму, В

0,25-1,5; 0,5-3

2,5

±2,5

-

5,2

-

1-6

0,65

2,5-15;.10-60;

25-150; 50-300;

100-600

0,26

Опір постійному струму, кОм

0-0,3

0-10

0-100

0-1000; 0-10000

1,5

±1,5

-

-

10,0

1,0

0,1

Абсолютний рівень сигналу по напрузі, дБн

від мінус10  до плюс 12

2,5

±2,5

-

5,2

-

Електрична ємність, нФ

0-500

2,5

±2,5

-

0,25

-

   

Таблиця 2

Впливаюча  величина

Нормальне значення

Положення приладу, град

Горизонтальне ± 2

Температура навколишнього повітря, °З

20 ±5

Відносна вологість повітря, %

30-80

Атмосферний тиск, кПа (мм рт.ст.)

84-106,7 (630-800)

Частота вимірюваних сили й напруги змінного струму

Нормальна область частот (таблиця 3)

Форма кривої вимірюваних сили й напруги змінного струму

Синусоїдальна, з коефіцієнтом несинусоидальности не більше 2 %

Напруга джерела живлення, В: автоматичного захисту й схеми омметра в діапазонах вимірів до 1000 кОм,

-у  діапазоні   вимірів   від   1000 до10000 кОм;

-у діапазоні вимірів 0-500 нФ,

3,7-4,7вбудоване електрохімічне

джерело постійного струму),

33-43 (зовнішнє джерело постійного

струму),

190-245 (зовнішнє джерело змінного

струму частоти (50+1) Гц

Зовнішнє магнітне поле

Магнітне поле Землі

Орієнтація приладу щодо магнітного поля Землі

Будь-яка

Феромагнітна опорна площина

Відсутність

Коефіцієнт змінної складової постійного струму або напруги, %, не більше

3

    Таблиця 3

Кінцеві значення діапазонів вимірів

Нормальна

область

частот, Гц

Середня частота нормальної області частот, Гц

Робоча

область

частот, Гц

600 В

45-70

57

70-   200

300 В

45 - 100

72

100- 500

150 В

45 - 200

122

200 - 500

60 В

45 - 1000

522

1000 - 2000

1,5; 3; 6; 15 В

45 - 2000

1022

2000 - 5000

0,3; 0,6; 3; 15;  60; 300; 1500 ма

45 - 3000

1522

3000-10000

2.6       Ізоляція між всіма ізольованими електричними ланцюгами й корпусом, а також зовнішніми органами керування комутуючих і регулювальних елементів приладу    в нормальних кліматичних умовах застосування (таблиця 2) витримує протягом 1 хв дія іспитової напруги змінного струму синусоїдальної форми частотою (50±1) Гц, среднєквадратичне значення якого становить 2 кв.

Частотний діапазон приладу при вимірах сили й напруги змінного струму відповідає   значенням таблиці 3.

2.7        Прилад витримує тривалі перевантаження струмом або напругою, рівні 120 % від кінцевого  значення діапазонів вимірів, протягом 2 ч.

Прилад із захистом від електричних перевантажень при вимірі сили й напруги постійний і змінний токи витримує вплив короткочасних електричних перевантажень - десяти ударів струмом або напругою, величини яких не перевищують 25-кратних значень від кінцевого значення діапазонів вимірів, але не більше 50 А в послідовних й 2кв паралельних електричних ланцюгах.

Час включення під перевантаження 0,5 із із інтервалом 20 с.

При відсутності джерела живлення автоматичного захисту короткочасні перевантаження не повинні перевищувати в діапазонах вимірів:

до 1А – 5Ік; понад 1А – 2Ік;

до 100 В - 5UK; понад 100 В - 2Uк{але не більше 2 кВ), де: 1К и UK - кінцеві значення діапазонів вимірів сили струму й напруги.

Межі змін показань, що допускають, ( наведеної погрішності, що допускає додаткової)  приладу в інтервалах величин, що впливають, робочих умов застосування наведені в таблиці 4.

Габаритні розміри приладу 215х 115х 90 мм

Маса приладу, не більше, 1,0кг

Середній повний термін служби приладу, не менш, 12років

3. ПРИНЦИП РОБОТИ

3.1   Елементи електричної схеми приладу розташовані на друкованій платі й укладені в корпус із ізоляційного матеріалу. Органи керування, відліковий пристрій і приєднувальні гнізда розміщені на лицьовій стороні приладу.

3.2   Камера електрохімічних джерел струму типу А316 {КВАНТ, ПРИМА, УРАН або аналогічні) для живлення омметра й автоматичного захисту розташована з тильної сторони корпуса. Конструкція приладу передбачає зміну електрохімічних джерел струму без порушення клейма підприємства - виготовлювача.

3.3  У приладі застосований механізм вимірювальний магнітоелектричної системи з рухомою котушкою на розтяжках з усередині котушковим магнітом, з механічним покажчиком (стрілкою). Струм повного відхилення механізму вимірювального дорівнює 0,029 ма, падіння напруги на обмотці рамки не більше 29 мв.

3.4      За принципом дії на змінному струмі прилад ставиться до приладів випрямної системи з вимірювальним механізмом прямого перетворення.

    Випрямлення здійснюється по двопівперіодній схемі на германієвых діодах.

3.5 Розширення діапазонів виміру здійснюється за допомогою комутації шунтів
амперметра й додаткових опорів вольтметра.

4.       ВКАЗІВКИ МЕР БЕЗПЕКИ

4.1       При роботі із приладом необхідно дотримувати правила техніки безпеки.

4.2       При вимірах у ланцюгах з напругою вище 42 У варто підключати прилад при виключеній напрузі в досліджуваному ланцюзі.

Неприпустиме перемикання приладу з одного виду виміру на інший, а також перемикання діапазонів вимірів без відключення від досліджуваного ланцюга.

4.3       Виміру в ланцюгах з напругою вище 200 У повинні вироблятися в присутності інших осіб.

4.4      Прилад до досліджуваної схеми необхідно підключати за допомогою сполучних проводів, що поставляють у комплекті із приладом.

4.5       Підключати прилад до досліджуваного ланцюга треба однією рукою за допомогою щупів, тримаючись за ізолюючу втулку щупа. Інша рука повинна бути вільної щоб уникнути проходження електричного струму через організм людини.

4.6     При дослідженні електричної схеми прилад потрібно розташовувати так, щоб при знятті показань була виключена небезпека дотику до частин досліджуваної схеми, що перебуває під напругою.

УВАГА! ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ РОБОТА ПРИЛАДУ ЗІ ЗНЯТОЮ КРИШКОЮ КАМЕРИ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ.

                            5.  ПІДГОТОВКА ПРИЛАДУ ДО РОБОТИ Й ПОРЯДОК РОБОТИ

5.1 Для одержання достовірних результатів вимірів і для попередження можливих
ушкоджень приладу варто дотримуватися наступних правил:

        витримати прилад протягом 4 ч у робочих кліматичних умовах застосування, якщо він більше 1 ч перебував у кліматичних умовах, відмінних від робітників, і 48 ч, якщо він більше 1 ч перебував при вологості навколишнього повітря, що відповідає граничним умовам транспортування;

установити в прилад електрохімічні джерела струму, дотримуючи полярності підключення;

установити прилад у горизонтальне положення;

установити коректором покажчик вимірювального механізму приладу на оцінку механічного нуля (нульова оцінка шкали постійного струму);

       включити автоматичний захист, нажавши до упору кнопку

           проконтролювати працездатність реле авто захисту:

для чого нажати до упору кнопку            при цьому повинне спрацювати (легкий щиглик) реле автоматичного захисту, що свідчить про його працездатність;

включити знову автоматичний захист.

5..2  Включити {у нижній фіксований стан) одну або необхідне сполучення із
кнопок перемикача видів вимірів залежно від виду вимірюваної величини, а

ручку перемикача діапазонів вимірів установити в одне з фіксованих положень, що   відповідає передбачуваному значенню вимірюваної величини.

Якщо вимірювана величина не відома, починати виміру з найбільшого значення.        Вимір абсолютного рівня сигналу по напрузі змінного струму можна робити у всіх діапазонах вимірів напруги змінного струму, при цьому показання вимірювального  механізму  приладу  по  шкалі "dBu " варто збільшити (зменшити)  відповідно до таблиці 5

Таблиця 5

Кінцеве значення діапазонів вимірювань, В

1,5

3

6

15

60

150

300

600

Збільшення (зменшення)відліку по шкалі dBu

-6

0

+6

+14

+26

+34

+40

+45

Перед виміром опорів у діапазоні " " установити обертанням ручки "nf, rx" покажчик (стрілку) вимірювального механізму приладу на позначку " ∞ " шкали ". "

У діапазонах вимірів " k ", цією же ручкою встановити покажчик (стрілку) на оцінку " 0 " шкали " k , M , nF", попередньо закоротив з’єднувальними проводами гнізда " * ", " V, та, - Rx" для під єднання вимірюваного опору.

Якщо встановити покажчик (стрілку) на відмітку "0 " (" ∞ ") при вимірі опору не вдається, необхідно замінити електрохімічні джерела струму.

При вимірі в діапазоні " М " необхідно включити послідовно вимірюваному опору зовнішнє джерело живлення (таблиця 2) негативним полюсом до гнізда " * ". Для установки " 0 " у цьому випадку треба закоротити позитивний полюс зовнішнього джерела живлення із гніздом " V, та, - Rx".

Перед виміром ємності підключити до гнізд " * " і " V, та, - Rx".  приладу напругу (190-245) В частоти (50 ± 1) Гц і обертанням ручки "nF, Rх" установити стрілку на позначку " 0 " шкали " k , M , nF",  Вимірювану ємність підключити до гнізд " * nF " й "nF ".

Зробити відлік результату вимірів по відповідній шкалі. Схеми    підключення    приладу    до   об'єкта   вимірів   зазначені    на   кришці   камери електрохімічних джерел струму з тильної сторони корпуса приладу.

5.3 Похибка результатів вимірів приладом (без обліку похибки методу і похибки оператора) у робочих умовах застосування(γр), визначається як сума меж основної похибки, що допускає, приладγ (γо), і додаткових погрішностей від впливів:

частоти вимірювані сили й напруги змінного струму (γf), форми кривої (γk), температури (γt), зовнішнього магнітного поля (γm), положення приладу(γn), - по формулі (2):

γр=γо+γf+γk+γt+γm+γn (2)

Приклад: приладом вироблялися виміри при температурі 35°С, інші величини, що впливають, відповідали нормальним (таблиця 2).

Тоді                   γр=γо+γt     (3) 

Межа зміни показань, що допускає, приладу, викликаного зміною температури від нормальної (20±5)°С у межах робочих температур, дорівнює (±1,5) % на постійному струмі і при вимірі опору постійному струму, (±2,5) % на змінному струмі й при вимірі електричної ємності. Отже, погрішність результату виміру в цьому випадку не перевищить:

                                                                                     

γр =  (±3)%          на постійному струмі

Ур = (±5) %.         на змінному струмі

Таблиця 4

-.

величина, Що Впливає

Інтервал величини, що впливає

Межі зміни, що допускає

показань ( що допускає

додаткової наведеної

похибки), %

Температура

навколишнього

повітря

Від мінус 10 до плюс 40 °С

±1,5'й ±2,5 при вимірі на

постійному й змінному струмів відповідно на кожні 10 °С

зміни температури від

нормальної

Положення приладу

Відхилення від горизонтального

на 10 градусів у будь-якому

напрямку

±1,5

Частота

вимірюваних

сили й напруги

змінного струму

Робоча область частот (таблиця 3)

±2,5  ( при зміні частоти від границі нормальної області

до будь-якого значення частоти

суміжної частини робочої області

частот)

Зовнішнє

однорідне

магнітне

поле

Постійне з індукцією

0,5 мгл

Змінне з індукцією

0,2 мТл при частоті до 1 кГц

±1,5 ±2,5

Форма кривій вимірюваних

сили або

напруги

змінного струму

Відхилення

средньоквадратичного значення

від синусоїдальної форми під

впливом 2, 3 й 5-й

гармонійної складової,

рівне    5 %

±5,0

Феромагнітна опорна площина

Товщина (2±0,5) мм

±0,75

Такий же прилад

Розміщений впритул, до цього що перебував на відстані не менш 1 м

±0,75

За допомогою КП у режимі вимірювання опору можна перевірити справність напівпровідникових діодів і транзисторів, конденсаторів, трансформаторів та інших елементів і вузлів електричних схем.

При дослідженні напівпровідникового діода слід пам'ятати, що його опір у прямому напрямку, тобто коли “+” прикладено до анода, а “-“ до катода (гострого кінця стрілки, яким умовно позначається діод на схемах) невеликий, від одиниць до сотень омів, а в зворотному - збільшується в сотні, а то й у багато тисяч разів. Тому вимірювати прямий опір доцільно на межах, призначених для малих опорів (“кΩ” х 1 або “Ω”), а зворотній на “кΩ х 100” або, іноді, навіть “МΩ” . Окрім того, згадайте з курсу фізики, що вольтамперна характеристика р-n переходу в прямому напрямку нелінійна. Отже, прямий опір напівпровідникового діода залежить від прикладеної до нього напруги. Впевнитись у цьому можна, вимірюючи його на різних межах вимірювання КП.

Зверніть увагу також на те, що в режимі вимірювання опорів, коли працює внутрішнє джерело живлення КП, “плюсовим” є не правий, як у режимі вимірювання постійних струмів або напруг, а лівий затискач, позначений  “*”.Перевіряючи транзистор, умовне позначення та еквівалентна схема якого зображені на рис.4.7., впевніться в цілості його емітерного та колекторного пробою так званої “підкладки”, виміривши в двох напрямках (міняючи щупи АБ) місцями, опір між колектором і емітером. Дуже малий, майже нульовий, опір засвідчить про несправність транзистора.

Рис. 4.7.Умовне позначення та еквівалентна схема транзистора

Справність конденсатора визначають за допомогою КП в режимі вимірювання опору (Rх). При приєднанні щупів КП до незарядженого конденсатора, той починає заряджатися струмом від внутрішнього джерела живлення КП, про що засвідчує різке відхилення стрілки в бік малих опорів. По мірі того, як конденсатор заряджається (час зарядки залежить від його ємності), зарядний струм зменшується, а опір збільшується, про що свідчить поступове повернення стрілки до позначок великих опорів. Повністю заряджений конденсатор із високоякісною ізоляцією постійний струм не пропускає, його опір наближається до нескінченності.

Конденсатори електролітичні в цьому відношенні дещо гірші від, наприклад, слюдяних, тому їх опір в зарядженому стані має хоч і досить велике, але кінцеве значення (зверніть увагу, що ці конденсатори полярні, тобто мають “+” та “-“ електроди). Описаний процес можна спостерігати лише при перевірці конденсаторів досить великої ємності, хоча б одиниць, а помітніше, десятків мікрофарад. Для конденсаторів меншої ємності, яка визначається в пікофарадах, процес зарядки настільки швидкоплинний, що стрілка не встигає помітно відхилитись. Тому їх несправність можна визначити лише при пробитті діелектрика (покази Rк = 0), а обрив виводів може залишитись непоміченим (покази як для справного, так і для несправного конденсатора Rк → ∞ ).

Опис лабораторної установки

Рис. 4.8.Схема лабораторної установки

Схема лабораторної установки подана на рис.4.8. Вона містить, знижуючий напругу мережі ( 220V ) трансформатор Т1, вимикач живлення S1, потенціометр R1 для плавного регулювання напруги живлення схеми, однопівперіодний випрямляч на діоді VD1, конденсатор С1 для згладжування пульсацій випрямленої напруги, стабілізатори напруги – на  діоді VD2 і транзисторі VТ1. Усі елементи схеми змонтовано на прозорій панелі та приєднано до гнізд Х3...Х20 з перемичками П1...П4. При необхідності розриву ланцюга, наприклад для вимірювання в ньому струму, перемичку можна вийняти зі гнізда і приєднати на її місце КП у режимі амперметра.

Порядок виконання роботи.

1. Ознайомтесь із органами управління, шкалами та умовними позначками на них, інструкцією зі застосування КП типу Ц4317 і схемою лабораторної установки.

2. Вийміть перемички П1...П4 зі гнізд, вимкніть тумблер S1 (вставляти вилку шнура лабораторної установки в розетку мережі ~220V до пункту 8 не треба).

3. Виміряйте опір резисторів R2...R5 між гніздами 3-5 , 3-6, 11-12, 14-17.

Результати занесіть у табл.4.1.

Позначення резистора за схемою

R2 ( Х3 – Х5 )                                

R3 ( Х3 – Х6 )                                  

R4 ( Х11 – Х12 )                                

R5 ( Х14 – Х17 )                                

Опір резистора

4. Перевірте справність електролітичного конденсатора С1 вимірюванням його опору між гніздами 8 - 9 на межі “кΩ х 100”. Враховуючи полярність конденсатора (“+”приєднано до гнізда 9, а “-“ до 8), цю перевірку виконайте при правильному (“+” омметра, тобто ліве гніздо КП, позначене “*”, приєднати до “+” конденсатора, тобто до гнізда 9, а “-» омметра – до гнізда 8) та при неправильному (помінявши щупи КП місцями) напрямку тестової напруги. Прослідкувавши за рухом стрілки в обох випадках, запишіть у табл.2.2 після її зупинки значення опорів. Обов'язково письмово зробіть у протоколі висновок із порівнянням опорів при правильній та неправильній полярності випробувальної напруги.

5. Так само, міняючи щупи місцями, виміряйте прямий та зворотній опір діодів VD1 (гнізда 3-7) та VD2 (гнізда 12-13 ) щоразу на трьох межах - кΩ х 1;  кΩ х 10; або  кΩ х 100. Занесіть ці 6 результатів у табл.4.2. Поясніть у висновках протоколу розбіжність результатів вимірювання прямого опору на різних межах.

6. Перевірте справність транзистора VТ1, електроди якого приєднано до гнізд, відповідно: емітер - 18, база -16, колектор 15 .На практиці доцільний наступний порядок перевірки:

будь-який щуп КП приєднують до бази, а іншим - по черзі торкаються емітера, потім - колектора, вимірюючи опір відповідного переходу;

Позначення досліджує мого об’єкту на схемі

Межа вимірювання

Опір к

Прямий

Зворотній

С1 -  ( Х10 – Х9 )

кΩ х 100

VD1 – ( Х7 – Х8 )

кΩ х 100

кΩ х 10

кΩ х 1

VD2 – ( Х12 – Х13 )

кΩ х 100

кΩ х 10

кΩ х 1

Позначення досліджує мого об’єкту на схемі

Межа вимірювання

Опір к

Прямий

Зворотній

1 – ( Х16 – Х18 ) перехід база-емітер

кΩ х 1

кΩ х 100

1 – ( Х16 – Х15 ) перехід база-колект.

кΩ х 1

кΩ х 100

1 – ( Х15 – Х18 ) пер. колект.-емітер

кΩ х 1

кΩ х 100

- потім щупи міняють місцями, знову один приєднують до бази, а другим по черзі торкаються емітера та колектора.

У транзистора зі справними переходами покази КП при почерговому торканні емітера та колектора не повинні набагато відрізнятись. Менший опір (звичайно, одиниці чи десятки омів) називають прямим, а більший (звичайно, десятки чи сотні кілоомів) - зворотним.

Для більшості транзисторів, окрім спеціальних високочастотних, доцільно перевірити, так само міняючи щупи місцями, так звану підкладку - проміжок емітер - колектор. Малий опір свідчить, що транзистор пробитий.

7. Вставте всі перемички П1...П4 у гнізда.

8. Вилку шнура живлення лабораторної установки вставте в розетку мережі “~220V” та увімкніть S1 (тумблер перемкніть вгору).

9. Потенціометром R1 встановіть між гніздами 3 – 5  напругу змінного струму 14V, вимірюючи її за допомогою КП.

10. Виміряйте змінний струм, приєднавши КП у режимі амперметра між гніздами 5-6 . Цей та подальші результати занотовуйте в табл.4.3.

11. Виміряйте напругу постійного струму спочатку між гніздами 8 – 9 , потім 12-13.

12. Виміряйте випрямлений струм, що протікає через діод VD1, для чого треба вийняти перемичку П1 та приєднати КП між гніздами 7 – 8 .

13. Вставте знову перемичку П1 у гнізда 7 – 8 . Виміряйте колекторний струм транзистора VТ1 приєднавши КП у режимі амперметра між гніздами 14 15 замість перемички П3. Закінчивши вимірювання, перемичку П3 вставте на місце.

14. Зніміть характеристику Uвих = f (Uвх) стабілізатора напруги на резисторі R6. Стабілізатор складається з транзистора VТ1, діода (стабілітрона) VD2 та резистора R4. Для цього потенціометром R1 встановлюйте на вході стабілізатора (між гніздами 9 - 10) поступово зростаючі з інтервалом (1...2) V

значення напруги, щоразу вимірюючи відповідну вихідну напругу (між гніздами 19 – 20). Результати занотуйте у табл.4.4.

15. Побудуйте графік Uвих = f (Uвх) і зробіть висновки у протоколі.

Таблиця 4.3

Вимірювана величини

Значення вимірюваної величини між указаними точками

Клас точності приладу в режимі використання

Межа допустимої абсолютної похибки

Межа допустимої відносної похибки

Х5–Х6

Х8–Х9

Х12–Х13

Х7–Х8

Х14–Х15

I - Змінний струм

Х

Х

Х

Х

U-напруга постійного струму

Х

Х

Х

I - Постійний струм

Х

Х

Х

Вхідна напруга стабілізатора    Vвх           (Х9Х10)  V

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Вихідна напруга стабілізатора    Vвих           (Х9Х20)         V

PAGE  1


EMBED Word.Picture.8  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66808. Материал для расчета корректной конфигурации для сетей Ethernet и Fast Ethernet 3.24 MB
  Наиболее часто приходится проверять ограничения связанные с длиной отдельного сегмента кабеля а также количеством повторителей и общей длиной сети. Правила 543 для коаксиальных сетей и 4х хабов для сетей на основе витой пары и оптоволокна не только дают гарантии работоспособности сети но и оставляют большой запас прочности сети.
66810. ПІДВИЩЕННЯ СПОРТИВНОЇ МАЙСТЕРНОСТІ З ОБРАНОГО ВИДУ СПОРТУ 146 KB
  Виконання студентами-заочниками контрольної роботи сприяє поглибленню та закріпленню теоретичних знань з теорії та методики обраного виду спорту. Студенти набувають навичок самостійної роботи з літературою, навчаються порівнювати...
66814. Методи та технології інтерактивного навчання 88.45 KB
  За метою та початковою фазою дуже нагадує попередній варіант групової роботи. Аде після об'єднання в групи й виконання завдання учні не роблять записів на дошці, а передають свій варіант іншим групам. Ті доповнюють його своїми думками, підкреслюють те, Із чим не погоджуються.
66815. Композиция костюма 39.14 MB
  Что такое форма одежды Каково ее назначение в одежде Форма это наружный вид внешнее очертание предметов которое может быть представлено рисунком чертежом или макетом. В швейной промышленности под формой одежды понимают объемно пространственную структуру изделия надетого на человека.