Лабораторная работа № 3 Измерение постоянного тока и напряжения

 

Цель работы: Изучить прямой метод измерения постоянного напряжения и тока, измерить силу тока косвенным методом.

Оборудование: «Модуль питания и измерений», модуль «Нагрузка», модуль «Мультиметры», соединительные проводники.

 

Перед проведением работы необходимо ознакомится с разделом «Основные сведения» и теоретической частью лабораторной работы №1.

 

Порядок выполнения лабораторной работы

Часть 1. Поверка вольтметра магнитоэлектрической системы

 

1. Собрать схему лабораторного стенда для поверки вольтметра магнитоэлектрической системы (рисунок 3.1). Монтаж схемы производить при отключенном питании.

Для монтажа использовать:

PV1 – вольтметр магнитоэлектрический;

PV2 – мультиметр 2 в режиме измерения постоянного напряжения;

PA1 – мультиметр 1 в режиме измерения постоянного тока до 2мА.

Входы схемы «0…+15В» и «-15В…0» подключить к соответствующим гнездам регулируемого канала «Модуля питания и измерений», повернуть регулятор настройки выходного напряжения канала «0…+15В» против часовой стрелки до упора, а канала «-15В…0» по часовой стрелке до упора.

Рисунок 3.1 – Схема электрическая соединений

лабораторного стенда для поверки вольтметра

В данной лабораторной работе поверяемым прибором является вольтметр магнитоэлектрической системы (PV1). За образцовый прибор принимается цифровой мультиметр (PV2), так как его класс точности намного выше.

Последовательно включить автоматический выключатель и устройство защитного отключения «Сеть». Включить мультиметры.

2. Увеличивая напряжение регулируемого источника питания от 0 до 30 В с шагом 1 – 2 В, контролируя её вольтметром PV2, заносить показания вольтметров в таблицу 3.1.

3. Повторить измерения согласно пункту 3 при уменьшении напряжения от 30 В до 0 в тех же точках.

Таблица 3.1 – Результаты измерений

№ опыта	1	2	…	N
UPV1, В
UPV2, В

4. Установить напряжение 30В (контролировать величину по вольтметру PV2). Измерить силу тока в цепи мультиметром PA1.

5. Рассчитать значение сопротивления вольтметра по закону Ома:

;

Зафиксировать полученное значение сопротивления.

Часть 2. Измерение силы постоянного тока косвенным методом

В данном лабораторном опыте изучается косвенный метод измерения силы тока аналоговым PV1 и цифровым PV2 вольтметрами.

5. Собрать схему лабораторного стенда для измерения силы тока косвенным методом (рисунок 3.2). Монтаж схемы производить при отключенном питании. Сначала подключить PV1 и выполнить п. 6, затем вместо PV1 подключить PV2 и повторить п.6.

Для монтажа использовать:

PV1 – вольтметр магнитоэлектрической системы;

PA1 – мультиметр 1 в режиме измерения постоянного тока до 200мА;

PV2 – мультиметр 2 в режиме измерения постоянного напряжения В;

R_маг – датчик тока, в качестве которого использовать магазин сопротивлений Р33.

Входы схемы «0…+15В» и «0…-15В» подключить к соответствующим гнездам регулируемого канала «Модуля питания и измерений», повернуть регулятор настройки выходного напряжения этого канала против часовой стрелки до упора.

В данном лабораторном опыте за образцовый прибор принимается цифровой мультиметр (PA1). Установить сопротивление магазина Р33 1000 Ом.

Последовательно включить автоматический выключатель и устройство защитного отключения «Сеть». Включить мультиметр.

5. Увеличивая силу тока в цепи от 0 до 30 мА с шагом 2 мА (контролируя величину тока амперметром PA1), заносить показания амперметра и вольтметров в таблицу 3.2.

 

Рисунок 3.2 – Схема электрическая соединений лабораторного

стенда для измерения силы тока косвенным методом

Таблица 3.2 – Результаты измерений силы тока косвенным методом

№ опыта	1	2	…	N
IPA1, мA
IPA2, мA
UPV1, В
UPV2, В
UМАГ1, В
UМАГ2, В

Обработка результатов

5. Рассчитать силу тока I_МАГ1 (при измерении падения напряжения вольтметром PV1) и I _МАГ2 (при измерении падения напряжения мультиметром PV2, протекающего через резистор R_МАГ, по закону Ома:

6. Рассчитать относительные погрешности δ измеренных значений тока I _МАГ1, считать мультиметр PA1 образцовым, результат занести в таблицу 3.2. Обратить внимание, что точность измерения тока косвенным методом зависит от точности измерения падения напряжения.

 

Контрольные вопросы

1. Опишите принцип работы магнитоэлектрического измерительного прибора, в чем отличие вольтметра и амперметра данной системы?

2. Чем вызваны погрешности, возникающие при измерении напряжения?

3. Как уменьшить влияние случайных погрешностей?

4. Какой закон лежит в основе косвенного метода измерения силы тока?