2. Порядок выполнения работы и методические указания
2.1. Ознакомление с основными метрологическими характеристиками аналогового комбинированного прибора.
К основным метрологическим характеристикам прибора в режиме измерения переменного напряжения (прил. 2) относятся:
– пределы измерений;
– цена деления шкалы;
– класс точности (предел допускаемой основной приведенной погрешности);
– диапазон рабочих частот (нормальный и расширенный);
– максимальный ток, потребляемый вольтметром (ток полного отклонения).
2.2. Подготовка к проведению эксперимента.
Схема эксперимента приведена на рис. 4. Тестер установите в положение, указанное на шкале:
– горизонтальное положение;
┴ – вертикальное положение.
П
роверьте
механический нуль показывающего прибора
и при необходимости установите его
корректором, расположенным на передней
панели прибора.
Рис. 4. Схема эксперимента по определению метрологических характеристик комбинированного аналогового прибора (тестера) в режиме измерения переменного тока
Включите генератор в сеть и подготовьте его к работе, пользуясь описанием.
Выберите предел измерений переменного напряжения (в диапазоне от 1 до 15 В), на котором будет проводиться эксперимент и соберите схему эксперимента (см. рис. 4).
Испытуемый прибор подсоедините параллельно к генератору синусоидальных напряжений с регулируемыми амплитудой, частотой и задаваемой формой сигнала.
2.3. Определение влияния частоты на показания прибора.
Установите переключатели прибора в соответствующие положения.
Регулятором выходного напряжения генератора выставите минимальное значение напряжения на выходе генератора (крайнее левое положение).
Соберите схему эксперимента. Включите питание генератора. Установите на генераторе частоту синусоидального сигнала, равную 50 Гц, и, регулируя выходное напряжение генератора, установите стрелку испытуемого прибора на конечную отметку шкалы.
Измерьте и зафиксируйте значение напряжения U синусоидального сигнала с помощью встроенного в генератор мультиметра. Изменяя частоту синусоидальных сигналов в диапазоне от 20 Гц до 50 кГц, снимите показания испытуемого прибора.
При изменении частоты выходное напряжение U генератора должно поддерживаться постоянным по значению.
Для этого после установки очередного значения частоты на генераторе проконтролируйте его выходное напряжение с помощью встроенного мультиметра и, в случае необходимости, отрегулируйте значение напряжения.
Занесите результаты эксперимента в табл. 1 и постройте график зависимости показаний прибора (в делениях шкалы) от частоты f, используя логарифмический масштаб для значений частоты (рис. 5). Значение , дел., определяют относительно показаний прибора 50 на частоте 50 Гц:
= f 50.
Таблица 1
Результаты эксперимента по определению влияния частоты на показания прибора
f, Гц |
20 |
50 |
102 |
2 · 102 |
5 · 102 |
103 |
2 · 103 |
5 · 103 |
… |
, дел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, дел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5. График зависимости показаний прибора (в делениях шкалы) от частоты f
Верхнюю граничную частоту fв2 расширенного частотного диапазона прибора определяют по уменьшению его показаний на значение = f .
Значение f определяется по классу точности прибора:
Для выражения f в делениях шкалы полученное значение необходимо разделить на цену деления прибора c:
где
– число делений шкалы.
Пользуясь графиком зависимости = F(f), определите верхнюю границу расширенной области частот вольтметра.
2.4. Определение влияния формы кривой измеряемого напряжения на показания прибора.
Эксперимент проводится по схеме, приведенной на рис. 4. Сначала на генераторе включите режим синусоидального сигнала с частотой f = 1 кГц и регулировкой выходного напряжения установите положение стрелки испытуемого прибора на последней цифровой отметке шкалы. С помощью встроенного мультиметра генератора измерьте и зафиксируйте амплитуду Um синусоидального сигнала. Занесите показания испытуемого прибора в табл. 2.
Поддерживая амплитуду Um выходного сигнала генератора постоянной, но изменяя форму сигнала (см. табл. 2), снимите показания прибора.
Определите экспериментально, какая схема выпрямления используется в испытуемом приборе. Для этого подайте на его вход напряжение от источника постоянного тока. Затем поменяйте полярность. Если при обеих полярностях прибор дает одинаковые показания, значит, используется двухполупериодная схема выпрямления. Если же при одной из полярностей прибор даст нулевые показания, то это означает, что в нем использована схема однополупериодного выпрямления.
Таблица 2