|
|
Лабораторная работа 1. Лабораторная работа 1 Поверка амперметров и вольтметров. Цель работы изучить методы поверки измерителей тока и напряжения
Лабораторная работа №1
Поверка амперметров и вольтметров.
Цель работы: изучить методы поверки измерителей тока и напряжения.
Оборудование рабочего места:
-поверяемые приборы: (классы точности и системы миллиамперметров найти в интернете и записать)
Вольтметр (Vп) М4200 класса точности 1,5 , системы магнитоэлектрической;
Миллиамперметр (Ап) М381 класса точности 1,5, системы магнитоэлектрической .
-образцовые приборы:
Вольтметр (Vо) М366 класса точности 1,0 , системы магнитоэлектрической;
Миллиамперметр (Ао) Э59 класса точности 0,5, электромагнитной системы .
Схемы измерений:
Рисунок 1. Схема для поверки измерителя тока Рисунок 2. Схема для поверки измерителя напряжения
Виды погрешностей:
- абсолютную погрешность измерения:  U=U-U₀ ;
-номинальную относительную погрешность измерения: γн =  ·100% ;
-действительную относительную погрешность измерения: γд =  ·100% ;
-приведенную относительную погрешность измерения: γпр =  ·100% ;
Таблица 1 (вариант 4)
Показания поверяемого прибора Uп, В
|
Показания образцового прибора
|
Абсолютные погрешности
|
Номинальная погрешность
|
Действительная погрешность
|
Приведенная погрешность
|
При увеличении U₀, В
|
При уменьшении U₀, В
|
При увеличении ∆U, В
|
При уменьшении U, В
|
γн, %
|
γд, %
|
γпр, %
|
4
|
3,7
|
3,8
|
0,3
|
0,2
|
7,5
|
7,9
|
1
|
8
|
7,6
|
7,7
|
0,4
|
0,3
|
5
|
5,2
|
1,3
|
12
|
11,6
|
11,6
|
0,4
|
0,4
|
3,3
|
3,4
|
1,3
|
16
|
15,5
|
15,6
|
0,5
|
0,4
|
3,125
|
3,2
|
1,6
|
Контрольные вопросы.
1. Понятие абсолютной и относительной погрешности измерений.
2. Почему абсолютная погрешность не отражает точности измерений?
3. Какой погрешностью оценивают класс точности стрелочных приборов?
4. Классификация погрешности измерений.
5. Виды электромеханических приборов, принцип работы данных приборов, параметры, достоинства, недостатки.
6. Почему приборы магнитоэлектрической системы нельзя применять в цепях переменного тока?
1) Абсолютная погрешность – это разница между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины:
∆xi=xi-xи
где ∆xi – абсолютная погрешность i-го измерения, xi_- результат i-го измерения, xи – истинное значение измеряемой величины.
Относительная погрешность – это отношение абсолютной погрешности к самой измеряемой величине:
Относительная погрешность – величина безразмерная. Она выражается в процентах:
 100%
2)Потому что это погрешность самого прибора.
3) Для стрелочных приборов принято указывать класс точности, записываемый в виде числа, например, 0,05 или 4,0. Это число дает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшего значения величины, измеряемой в данном диапазоне работы прибора.
4) Погрешность результата измерения (погрешность измерения) – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины: Абсолютная погрешность; Относительная погрешность; Приведённая погрешность.
5)
Система приборов
|
Устройство, принцип действия прибора
|
Параметры
|
Недостатки
|
Достоинства
|
Магнитоэлектрическая
|
Легкая рамка на оси, с несколькими витками тонкого провода находиться в поле постоянного магнита. Если по рамке идет ток, то сила Ампера создает вращающий момент: М=2rI n 1 B cosao
Внутри рамки находиться якорь (сердечник), который увеличивает магнитный поток через рамку поворачивается в другую сторону, поэтому прибор пригоден только для цепей постоянного тока (для тока в цепь включается выпрямитель).
|
 ,где a – угол поворота рамки, B – модуль вектора магнитной индукции, n – число витков, S – площадь рамки, I – измеряемая сила тока, к – коэффициент, зависящий от конструкции прибора (пропорциональная шкала)
|
Бояться вибраций, ударов
При силе тока больше допустимой легко перегорают токопроводы.
При перегреве нарушается градуировка
Высокая стоимость
Трудно ремонтировать
|
Высокая точность
Потребляют мало энергии
Устойчивы к внешнему магнитному полю
Имеют равномерную шкалу
|
Электромагнитная
|
Катушка неподвижна. При пропускании по ней тока железный сердечник втягивается в катушку.
Амперметр – небольшое число витков толстого прибора (R – мало); вольтметр – большое число витков тонкого провода (R – велико)
Деление шкалы не одинаковы. Не имеет значение направление тока, т.е. можно измерять и постоянный переменный (но градуировка шкалы будет разная)
|
a =  a (квадратичная шкала)
| |
Широко применяются в технике как щитовые приборы
Надежные
Устойчивые к вибрации и перегрузкам
Долговечны
Пригодны для – и  токов
|
Электродинамическая
|
2 катушки: неподвижная создает магнитное поле, другая вращается на оси, приводя в движение стрелку прибора. M=inSBcos a0 i – сила тока в подвижной катушке; n – число витков; S –площадь; a0- угол между плоскостью подвижной катушки и вектором В; т.е. В = µ0kIN, где N – число витков в неподвижной катушки, I – сила тока в ней, k –коэффициент, зависящий от формы. При раздельном включении – ваттметр, фазометр и т.д.
|
a= iI = k 
Угол поворота пропорционален произведению токов.
|
Бояться вибраций, ударов, перегрузок током
Бояться внешних магнитных полей
|
Высокая точность (нет ферромагнитных деталей)
Пригодны для – и токов
|
Электростатическая
|
Принцип действия ИМ электростатической системы основан на взаимодействии двух систем электрически заряженных тел, одна из которых механически неподвижна. Подвижная алюминиевая пластинка, закреплённая вместе с указателем на оси, перемещается, взаимодействую с неподвижной пластинкой. Движение ограничивает пружинка. Электростатические приборы по принципу действия ИМ является вольтметрами.
|
a = ku2, где k –конструктивный коэффициент; u – мгновенное значение напряжения, поданного на ИМ.
|
Низкая чувствительность
Требуется электростатическое экранирование
|
•Широкий диапозон частот (до 30 мГц)
•Малая мощность потребляемая из измерительной цепи
•Показания не зависят от внешних магнитных полей, частоты (до 30 мГц) формы кривой напряжения
•Имеют большое входное сопротивление
Активной мощнсти почти не потребляют
|
6) Потому, что если ток переменный, то стрелка не будет отклонятся. Так как при постоянном токе между магнитом прибора и катушкой возникает сила Ампера, которая отклоняет стрелку на определённый угол.
Вывод: Я изучил методы поверки вольтметра и научился определять погрешность. |
|
|
Скачать 44.64 Kb.