ПОВЕРКА ВОЛЬТМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N1.

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО АМПЕРМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ......................... 3

2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N2.

ПОВЕРКА ВОЛЬТМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ..... 7

3.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N3.

ПОВЕРКА ВАТТМЕТРА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ...... 9

4.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4.

ПОВЕРКА ОДНОФАЗНОГО СЧЕТЧИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

ИНДУКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ................. 14

5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N5.

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЕРМЕТРА........ 20

6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N6.

РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛЬТМЕТРОВ....... 23

7. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N7.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ КОСВЕННЫМ МЕТОДОМ....... 25

8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N8.

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ COSj ПРИ РАЗЛИЧНЫХ

ВИДАХ НАГРУЗОК..................... 30

9. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N9.

ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУКТИВНОСТИ КОСВЕННЫМ ПУТЕМ........ 35

10. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N10.

ИЗМЕРЕНИЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В 3-х ФАЗНЫХ ЦЕПЯХ.... 38

11. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N11.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ И ЧАСТОТ ПРИ ПОМОЩИ

ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА............... 41

12 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N12

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ 63

13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N13

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЙ 69

14 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N14

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ, ТОКОВ И СОПРОТИВЛЕНИЙ МУЛЬТИМЕТРОМ 74

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N1

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО АМПЕРМЕТРА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ

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:

DХ = 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:

DХ

g_О = ----- 100%,

Хо

где DХ - абсолютная погрешность.

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

DХ

g_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.= Y I,

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

Противодействующий момент:

Мпр.= W a,

где W - удельный противодействующий момент пружины.

Уравнение шкалы прибора:

Y_О

a = ------- I = S_I I,

W

где S_I - 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.

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.

DI = Iп - Iо

1.4.2. Вычислить относительную погрешность поверяемого амперметра

DI

g_О = ----- 100%,

Iо

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

ΔI = -ΔI

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

DImax

g_Д = ------ 100%,

Iн

1.4.4. Построить график поправок ΔI = f(Iп). При построении графика на горизонтальной оси откладывают значения измеренной величины (показания Iп), на вертикальной оси значение поправки ΔI 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.

Литература

Основная: Раннев Г.Г. Информационно-измерительная техника и электроника. М. Академия 2006г.- 511с.

Дополнительная: Фремке А.В. и др. Электрические измерения. – Л.: Энергия, 1980.- 412с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N2

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. лабораторную работу N1).

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.

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 Rр - сопротивление обмотки рамки прибора.

В этом случае:

1

a = ----- f(Iv),

W

а так как

U

Iv = ---------,

Rд + Rр

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

1

a = ------ 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.).

Рис. 2.2.

ИП - поверяемый вольтметр;

мультиметр - контрольный вольтметр;

R_Д – дополнительный регулировочный резистор.

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 R_Д.

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 R_Д до целого значения 10В, (величина контролируется по мультиметру).

Таблица 2.1.

2.3.4. Сделайте необходимое для расчетов количество замеров, затем установите переключатель ЛАТРа в положение 80В и вновь плавно подгоняйте дополнительным резистором R_Д 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.

DU = Uп - Uо

2.4.2. Вычислить относительную погрешность поверяемого вольтметра

DU

g_О = ----- 100%,

Uо

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

dU = -DU

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

DUmax

g_Д = ------ 100%,

Uн

2.4.4. Построить график поправок ΔU = f(Uп). При построении графика на горизонтальной оси откладывают значения измеренной величины (показания Uп), на вертикальной оси значение поправки ΔU 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?

Литература

Основная: Раннев Г.Г. Информационно-измерительная техника и электроника. М. Академия 2006г.- 511с.

Дополнительная: Фремке А.В. и др. Электрические измерения. – Л.: Энергия, 1980.- 412с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N3

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: