Порядок выполнения работы

1. Определить погрешности комбинированного магнито­электрического изме­рительного при­бора (тестера) в режиме омметра в 4-6 числовых отметках шкалы (по указанию пре­подавателя). Данные занести в таблицу 15.1. Сделать вывод о соответствии омметра своему клас­су точности.

Таблица 15.1

Сведения об используемых приборах

Наименование сред­ства измерений, тип, заводской номер	Диапазоны измерений постоянные приборов, Значения устан-мых величин	Характеристики точности СИ, классы точности	Вх (вых) импеданс (со­противление, емкость), номинальный ток, но­мин. падение напряже­ния	Рабочий диапа­зон частот, вре­менные постоян­ные

2. Измерить сопротивления двух резисторов (по указа­нию преподавателя) и оценить погреш­ности результатов из­мерений, используя комбинированный прибор (тестер) в ре­жиме омметра, универсальный мост.

3. Провести сравнительный анализ результатов, получен­ных в п. 2. Заполнить таблицу 15.2 и сделать выводы.

Таблица 15.2

Результаты измерений и расчетов

R, Ом	R0, Ом	R, Ом	, делений	, %

Содержание отчета

1. Сведения об используемых приборах (табл.15.1)

2. Схема проведения измерений

3. Результаты измерений и расчетов (табл. 15.2)

4. Выводы по результатам работы

5. Ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Перечислите условия равновесия моста переменного тока.

2. Для чего используют двойные мосты постоянного тока?

3. Объясните принцип работы моста.

4. Как работает цифровой мультиметр Ф4800?

5. Назовите основные характеристики приборов для измерения параметров элементов.

6. Как определяют чувствительность моста постоянного тока?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 16

Измерение параметров цепей мостом переменного тока

Цель: Ознакомиться с мостовым методом измерения параметров электрических цепей, приобретение навыков работы с мостом переменного тока.

Оборудование: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, мост переменного тока

Краткие теоретические сведения

Мосты переменного тока нашли широкое применение при измерении индуктивности, добротности, емкости, угла потерь. В первую очередь это обусловлено высокой точностью мостовых измерений.

Схема четырехполюсного моста сопротивлений изображена на рис.16.1.

Z3

Рисунок 16.1 Схема четырехполюсного моста переменного тока

Важной характеристикой моста переменного тока является его сходимость. Для уравновешивания моста переменного тока необходимо изменение не менее двух параметров схемы. Под сходимостью понимается способность моста достигать состояния равновесия моста большим или меньшим числом поочередных регулировок этих параметров.

Четырехплечие мосты дают удобные прямые отсчеты параметров реактивных элементов, однако обладают плохой сходимостью при измерении индуктивности катушек с малыми значениями добротности.

Лучшей сходимостью в данном случае обладают шестиплечие мосты (рис.14.2).

Рисунок 16.2 Схема шестиплечего моста переменного тока

Мост переменного тока Р 577.

1. Принцип действия. В мосте применено 6 рабочих схем :

- для измерения индуктивности в последовательной эквивалентной схеме замещения (рис.16.3).

- для измерения индуктивности в параллельной эквивалентной схеме замещения (рис.16.4).

- для измерения емкости в последовательной эквивалентной схеме замещения (рис.16.5).

- для измерения емкости в параллельной эквивалентной схеме замещения (рис.16.6).

- для измерения сопротивления на переменном токе (рис.16.7).

- для измерения сопротивления на постоянном токе (рис.16.8).

Первые четыре схемы служат одновременно и для приближенного измерения сопутствующих величин - Q и tg.

Регулирование (уравновешивание) схем выполняется при помощи переменных сопротивлений в плечах моста. Изменение сопротивлений осуществляется ступенчато при помощи переключателей и плавно - при помощи реохордов и переменных сопротивлений.

Выбор пределов измерения в каждой схеме производится путем ступенчатого изменения сопротивления, дающего значение множителя, на который умножается отсчетное значение регулирующего сопротивления, состоящего из последовательно включенных сопротивлений, регулируемых ступенчато (переключатель) и плавно (реохорд).

Путем плавного изменения сопротивления реохорда или непроволочного сопротивления СП (левая рукоятка) достигается уравновешивание схемы по добротности и тангенсу угла диэлектрических потерь.

2. Порядок проведения измерений

2.1. Подключить измеряемый объект к соответствующим зажимам, расположенным на передней панели прибора.

2.2. Заземлить зажим заземления, расположенный на задней стенке прибора.

2.3. Рукоятку "чувствит." установить в крайнее левое положение.

2.4. Переключатели пределов и основного отсчетного плеча установить в среднее положение.

2.5. Подсоединить мост к сети с напряжением 127 или 220 В, 50 Гц.

2.6. Установить левый переключатель в требуемое положение.

2.7. Правым крайним переключателем выбрать требуемую схему измерения (схема указывается световым табло, расположенным над переключателем).

2.8. Установить рукоятку "чувствит." в такое положение, чтобы стрелка микроамперметра отклонилась на 30 мкА. Переключая центральный переключатель (переключатель пределов) добиться минимального отклонения стрелки микроамперметра.

2.9. При измерении емкости и индуктивности, постепенно увеличивая чувствительность рукояткой "чувствит.", поочередно вращением нижних рукояток (правой и левой) добиться минимального отклонения стрелки микроамперметра.

При невозможности уравновесить схему моста перейти на соседний предел и произвести уравновешивание по пункту 2.9. В случае нулевого показания на ступенчатом переключателе основного отсчетного плеча необходимо перейти на меньший предел измерения и произвести уравновешивание по пункту 2.9.

2.10. При измерении сопротивлений на переменном и постоянном токе уравновешивание производится ступенчатым переключателем и реохордом, расположенным в правом углу.

2.11. Отсчет измеренных значений емкости, индуктивности и сопротивлений производится по лимбам ступенчатого переключателя и реохорда умножением на соответстствующий коэффициент предела, расположенный на пересечении линии, идущей от центрального переключателя, и строки против точки на световом табло.

2.12. Отсчет измеренных значений добротности и тангенса угла диэлектрических потерь катушек индуктивности и конденсаторов производится по шкале левого реохорда. При работе на пределах "х 10^–5 F" и "х 10^–3 mH", а также при работе на пределах "х 10^–4 F" и "х 10^–2 mH" отсчет необходимо умножить на 0,1; при работе на пределах "х 10 F" , "х 10² F", "х 10³ mН", "х 10⁴ mH" отсчет необходимо умножить на 10. На остальных пределах отсчет прямой.

2.13. При работе с внешним генератором и индикатором 4  5 х) левый переключатель необходимо установить в положение "внешн.", а внешние генератор и индикатор подключить к соответствующим зажимам. Постепенно увеличивая чувствительность внешнего индикатора, поочередным вращением рукоятки ступенчатого переключателя, реохорда и рукоятки реохорда "----- ", добиться равновесия моста.

2.14. После окончания измерения левый переключатель установить в положение "выкл.", отсоединить прибор от сети переменного тока, а также отключить внешний генератор и индикатор от сети переменного тока (при работе с внешним генератором и индикатором).

х) Чувствительность внешнего индикатора должна быть 1-2 мкВ, выходное напряжение генератора 4 В. Входное сопротивление индикатора и выходное сопротивление генератора должны быть порядка 1000 Ом.