41871

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО АМПЕРМЕТРА И ВОЛЬТМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В практике поверки измерительных приборов нашли применение два способа: сопоставление показаний поверяемого и образцового приборов; сравнение показаний поверяемого прибора с мерой данной величины. Верхний предел измерений образцового прибора должен быть таким же как и поверяемого или не превышать предел измеряемого прибора более чем на 25. Допустимая погрешность образцового прибора должна быть 3.5 раз ниже погрешности поверяемого прибора.

Русский

2013-10-26

61.41 KB

233 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N1

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО АМПЕРМЕТРА и ВОЛЬТМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Часть1.ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО АМПЕРМЕТРА

    1.1. Цель работы.

    1.1.1. Изучить схему поверки амперметра;

    1.1.2. Определить класс точности поверяемого амперметра;

    1.1.3. Изучить методы поверки измерительных средств.

    1.2. Основные теоретические положения.

    Для оценки параметров отдельных физических величин используются контрольно-измерительные средства. Качество измерительных средств характеризуется совокупностью показателей, определяющих его работоспособность, точность, надежность и эффективность применения.

    Для обеспечения гарантированной точности измерений проводится периодическая поверка измерительной аппаратуры.

    Поверка измерительного средства - это определение соответствия действительных характеристик измерительного средства техническим условиям или государственным стандартам. При осуществлении поверки применяются измерительные средства поверки - специально предусмотренные средства повышенной точности по сравнению с поверяемыми измерительными средствами. Методы поверки - совокупность поверочных измерительных средств, приспособлений и способ их применения для установления действительных метрологических показателей поверяемых измерительных средств.  

    В практике поверки измерительных приборов нашли применение два способа:

- сопоставление показаний поверяемого и образцового приборов;

- сравнение показаний поверяемого прибора с мерой данной величины.

    При поверке первым способом в качестве образцовых приборов выбираются приборы с лучшими метрологическими качествами.

    Для поверки приборов постоянного тока в качестве образцовых  принимаются магнитоэлектрические приборы, а для поверки приборов переменного тока - электродинамические. В последнее время используются цифровые приборы.

    Верхний предел измерений образцового прибора должен быть таким же, как и поверяемого или не превышать предел измеряемого  прибора более чем на 25%. Допустимая погрешность образцового прибора должна быть 3...5 раз ниже погрешности поверяемого прибора.

    Погрешность выражают в виде абсолютных величин и в виде относительных.       

    Различают:

а) абсолютную погрешность измерительного прибора:

                     Х = Хп - Хо,

    где Хп (показания прибора ИП) и Хо (показания прибора А2)- соответственно показание прибора и действительное значение измеряемой величины образцовым прибором;

б) относительную погрешность средства измерения, часто выражаемую в процентах:

Х

О = ----- 100%,

Хо

    где  Х - абсолютная погрешность.

    Для оценки многих средств измерений широко применяется приведенная погрешность, выражаемая в процентах:

                               Х

                     О.П.   = ------ 100%,

                              Хн.з.

    где Хн.з. - нормирующее значение, т.е. некоторое значение, по отношению к которому рассчитывается погрешность.

    Часто в качестве нормирующего значения для приведенной погрешности принимают верхний предел измерения прибора. Для многих средств измерений по приведенной погрешности устанавливают класс точности прибора. Например, прибор класса 0,5 может иметь основную приведенную погрешность, не превышающую 0,5%.

    Измерительные приборы могут быть следующих классов точности:

          0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

    Многопредельные приборы поверяют на одном, двух основных пределах, а на других в некоторых точках.

    В результате поверки устанавливают приведенную погрешность и по ней класс точности прибора.

    Амперметры магнитоэлектрической системы применяются для измерений токов в цепях постоянного напряжения. Магнитная цепь прибора состоит из постоянного магнита, полюсных наконечников, неподвижного цилиндра. В воздушном зазоре между поверхностями полюсных наконечников и цилиндра создается радиальное поле, которое в силу малости воздушного зазора можно считать равномерным. Рамка с обмоткой крепится на полуосях и может поворачиваться в зазоре.

    В результате взаимодействия магнитного поля и тока обмотки  создается вращающий момент, пропорциональный току:

                      Мвр.=  I,

    где О - постоянная прибора, зависящая от числа витков и площади обмотки и от индукции в зазоре.

    Противодействующий момент:

                      Мпр.= W ,

    где W - удельный противодействующий момент пружины.


    
Уравнение шкалы прибора:

                         О

                    = ------- I = SI I,

                         W

    где SI - чувствительность прибора.

    Магнитоэлектрические приборы работают только на постоянном токе. Они отличаются высокой чувствительностью, высокой точностью, равномерностью шкалы, выполняются в виде амперметров и вольтметров  постоянного тока.

   1.3. Проведение опыта.

   1.3.1. Соберите схему рис. 1.1.

                              Рис. 1.1.

мультиметр - контрольный амперметр,

А2 - поверяемый прибор.

    1.3.2. Перед включением стенда установите переключатель ЛАТРа  в начальное положение (10В).

    1.3.3. Переменный резистор R13 установите на максимальное сопротивление.

    1.3.4. Включите стенд тумблером «СЕТЬ», затем тумблер включения ЛАТРа (S7) и  наконец тумблер питания цепей постоянного тока (S6).


    1.3.5. Изменяйте переключателем ЛАТРа величину напряжения, (величина контролируется вольтметром V2) до получения величины измеряемого тока, дальнейшее увеличение тока осуществляется плавно с помощью переменного резистора R13.

                                                Таблица 1.1.

Опытные данные

Расчетные значения

 

N

Iп,mA

Ход вверх

Iо1,mA

Ход вниз

Iо2,mA

Среднее

значение

Io

0,

%

    1.3.6. Сделайте необходимое для расчетов количество замеров  при «ходе вверх» и далее «ходе вниз». Данные занести в Табл.1.1.

    1.3.7. По окончании работы верните все аппараты в исходное состояние.

    1.4. Обработка результатов опыта.

    1.4.1. Вычислить по результатам измерения абсолютную погрешность в нескольких точках шкалы поверяемого амперметра.

I = Iп - Iо

    1.4.2. Вычислить относительную погрешность поверяемого амперметра

                           I 

                     О = ----- 100%,

                           Iо

Вычислить поправку (поправка равна абсолютным погрешностям, взятым с обратным знаком).

I = -I

    1.4.3. Определить класс точности поверяемого амперметра и  сравнить его с классом точности, нанесенного на шкале поверяемого амперметра.

                  Imax 

                     Д   = ------ 100%,

                             Iн

    

1.4.4. Построить график поправок  I = f(Iп). При построении графика на горизонтальной оси откладывают значения измеренной величины (показания Iп), на вертикальной оси значение поправки I с учетом их знака. Полученные точки соединяют прямыми линиями.

 

                                                                                                                                                                                                    

    1.5.Вопросы для самопроверки.

    1.5.1. Каким должно быть соотношение классов точности образцового и поверяемого амперметров?

    1.5.2. На шкале измерительного прибора имеется обозначение 1,0. Что это значит?

    1.5.3. Что понимается под поверкой средств измерений?

    1.5.4. Прибор какого класса точности следует выбрать для поверки амперметра класса 1,5; 2,5?     

    1.5.5. Напишите уравнение шкалы приборов магнитоэлектрической системы.

Часть2.ПОВЕРКА ВОЛЬТМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

     2.1.Цель работы:

     2.1.1.Изучить схему поверки вольтметра;

     2.1.2.Определить класс точности поверяемого вольтметра;

     2.1.3.Изучить методы поверки измерительных средств.

     2.2.Основные теоретические положения.

          (см.часть1 лабораторной работы).

     Для поверки вольтметра магнитоэлектрической системы образцовый и поверяемый вольтметры включают параллельно.

     Измерительный механизм магнитоэлектрической системы можно включить в какую-либо электрическую цепь двумя различными способами. При схеме (Рис. 2.1.а.) через обмотку механизма, обозначенного буквой А проходит весь ток нагрузки.

Отклонение подвижной части ее от нулевого положения будет зависеть от значения тока I. В этом случае показание прибора является функцией тока нагрузки, что позволяет проградуировать его  шкалу в амперах, и он будет служить амперметром.

                 а)                       б)

                             Рис. 2.1.

Если такой прибор дополнить достаточно большим сопротивлением Rд, соединенным последовательно с обмоткой рамки, и включить прибор, обозначенный буквой V (Рис. 2.1.б.), то через него будет проходить ток Iv, определяемый напряжением и суммой сопротивлений:

                       Rд + Rр,

      где - сопротивление обмотки рамки прибора.

     В этом случае:

                         1

                    = ----- f(Iv),

                         W

а так как

                           U

                   Iv = --------- ,

                         Rд + Rр

     где Rд + Rр - постоянная величина, то можно написать, что

                         1

                    = ------ f(U).

                         W

Отсюда видно, что при схеме (рис. 2.1.б.) показания прибора становятся функцией напряжения U, т.е. он служит уже не амперметром, а вольтметром.

     2.3. Проведение опыта.

     2.3.1. Соберите схему (Рис. 2.2.).

 ИП - поверяемый вольтметр;

мультиметр - контрольный вольтметр;

RД – дополнительный регулировочный резистор.

                            Рис. 2.2.

     2.3.2. Включите стенд тумблером «СЕТЬ», затем тумблер включения питания ЛАТРа Т1 – S7, а тумблер S6 оставьте в выключенном состоянии. Плавная регулировка осуществляется дополнительным регулировочным резистором RД.

     В данной работе в качестве поверяемого вольтметра используется миллиамперметр ИП с добавочным сопротивлением R11 (при этом его максимальное отклонение равно 50 В), контрольным является  мультиметр.

     2.3.3. Установите переключателем ЛАТРа величину напряжения 50В и плавно подгоняйте дополнительным резистором RД до целого значения 10В, (величина контролируется по мультиметру).

                                              Таблица 2.1.

Опытные данные

Расчетные значения

 

N

Uп,B

Ход вверх

Uо1,B

Ход вниз

Uо2,B

Среднее

значение

Uo

0,

%

     2.3.4. Сделайте необходимое для расчетов количество замеров, затем установите переключатель ЛАТРа в положение 80В и вновь плавно подгоняйте дополнительным резистором RД до целых значений 20В, 30В, 40В, 50В.

     2.3.5. По окончании работы верните все аппараты в исходное  положение и отключите стенд.

     2.4.Обработка результатов опыта.

    2.4.1. Вычислить по результатам измерения абсолютную погрешность в нескольких точках шкалы поверяемого вольтметра.

U = Uп - Uо

    2.4.2. Вычислить относительную погрешность поверяемого вольтметра

                           U 

                     О = ----- 100%,

                           Uо

Вычислить поправку (поправка равна абсолютным погрешностям, взятым с обратным знаком).

U = -U

    2.4.3. Определить класс точности поверяемого вольтметра и  сравнить его с классом точности, нанесенного на шкале поверяемого вольтметра.

                  Umax 

                     Д   = ------ 100%,

                             Uн

    

2.4.4. Построить график поправок  U = f(Uп). При построении графика на горизонтальной оси откладывают значения измеренной величины (показания Uп), на вертикальной оси значение поправки U с учетом их знака. Полученные точки соединяют прямыми линиями.

     2.5. Вопросы для самопроверки.

     2.5.1. Что такое класс точности измерительного прибора?

     2.5.2. Какие варианты способа сличения показаний поверяемого и образцового приборов Вам известны?

     2.5.3. Как проверяют соответствие поверяемого прибора указанному на шкале классу точности?

     2.5.4. Возможно ли проведение поверки вольтметра класса 0,5 с помощью вольтметра класса 0,2?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82124. Земля – наш космічний дім 63.5 KB
  Закріпити і перевірити знання учнів по темі; підвести підсумок пошуковій роботі; висвітлити значення океанів та використання їх багатств людиною; сприяти розвитку пам’яті, спостережливості; виховувати бережливе ставлення до природних багатств.
82125. Презентація проекту «Земля – наш дім» 41 KB
  Усі ми живі творіння природи на планеті Земля її біологічні мешканці і нам необхідно берегти свою Землю бо у космосі така одна. Світ-загадка лежить під ногами у нас: Форму кулі Земля наша має. Ось вирішили зробити колективну роботу Земля наш спільний дім а також композицію Рідна Земля намалювавши улюблені...
82126. Живе слово поета 72.5 KB
  Звучить музика Ведучий 1 Добрий день шановні друзі гості вчителі Ведучий 2 Ми вітаємо вас на нашому шкільному святі Живе слово поета О слово рідне Шум дерев Музика зір блакитнооких Шовковий спів снопів широких Дніпра між ними левій рев. 1 Художнє слово мов ота живинка Без нього ніби ти і не живеш...
82127. О.Буцень «Чи є зима?» 54.5 KB
  Мета: вчити дітей правильного і виразного читання; розширювати кругозір учнів; розвивати пізнавальні інтереси, усне мовлення, уяву, спостережливість; вдосконалювати техніку читання; виховувати любов до зимової пори, відчуття краси і неповторної зимової природи.
82128. Как зимуют птицы и звери. Забота людей о птицах и зверях зимой 429 KB
  Цель: учить устанавливать взаимосвязь между изменениями в неживой природе жизнью растений и жизнью животных; продолжить формировать умения сравнивать животных по их существенным признакам классифицировать их; обобщать полученную информацию; закреплять навыки работы в в группах...
82129. Конкурсно-розважальна програма для перших класів 45.5 KB
  Їжте діти апельсин Будете здорові як мій син Думаю що вам теж не завадять вітаміни які є у апельсині. То ж пограємо у гру Передай апельсин Апельсин тримаємо підборіддям передаємо наступним гравцям команди руками не допомагаємо. У кого падає апельсин той покидає гру.
82130. КАК ЗИМУЮТ ЗВЕРИ И ПТИЦЫ 56 KB
  Оборудование: видеофильм Как зимуют звери и птицы картина Зимний пейзаж музыка Сказочная волшебная зимняярисунки птиц фотоальбом Животные Украины опорные схемы проектор компьютер маски животных карточки для самостоятельной работы учащихся карта Двуречанского района выставка книг.
82131. Літературна вітальня, присвячена творчості Максима Рильського для учнів 7–8-х класів 74.5 KB
  У глибині сцени вміщено портрет М.Т.Рильського на панно із зображенням грон винограду та троянд, під ним цифри 1895 –1965. По центру сцени підставка, на якій лежить рушник, відкрита книга М.Рильського, підсвічник із запаленими свічками.
82132. Це мова моя, це мова моєї країни! 53.5 KB
  Щоб почистити нашу першу криницю потрібно дібрати якнайбільше 1 спільнокореневих слів з коренем добр доброта доброчинність доброякісний 2 синонімів до слова доброта людяність. Бліцо-питування на швидкість кожній команді Сукупність слів її словниковий склад називається Слова близькі за лексичним значенням...