Лабораторная работа № 4

Измерение переменного тока и напряжения

 

Цель работы: Изучить метод измерения переменного напряжения с выпрямительным мостом, оценить погрешность, вводимую им, определить полосу пропускания цифрового мультиметра и вольтметра магнитоэлектрической системы с выпрямительным мостом, оценить влияние постоянной составляющей переменного тока на показания вольтметров.

Оборудование: «Модуль питания и измерений», модули: «Нагрузка», «Автотрансформатор», «Функциональный генератор», «Наборное поле», «Мультиметры»; соединительные проводники.

 

Теоретическая часть

 

В частотной области в качестве характеристической величины используется так называемая предельная частота измерительной системы f_g. Под этой величиной обычно понимают частоту гармонических колебаний, при которой отношение действительной величины U_д и отображаемого значения U_и достигает установленного допустимого значения. Последнее, как правило, отграничивается значениями (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Общий вид графика зависимости

показаний вольтметра от частоты переменного тока

Порядок выполнения лабораторной работы

 

1. Изучить теоретический материал достаточный для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к проведению лабораторной работы.

Часть 1. Измерение переменного тока и напряжения при помощи выпрямительного моста

2. Собрать схему лабораторного стенда для измерения силы переменного тока (рисунок 4.2). Монтаж схемы производить при отключенном питании.

Для монтажа использовать:

TV2 – автотрансформатор;

PA1 – амперметр магнитоэлектрической системы;

PA2 – мультиметр 1 в режиме измерения переменного тока до 200мА;

R1– резистор R_н1модуля «Нагрузка»;

UZ1 – диодный мост.

В данном лабораторном опыте за образцовый прибор принимается цифровой мультиметр (PA2), так как его класс точности намного выше.

Повернуть регулятор выходного напряжения против часовой стрелки до упора;

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

Рисунок 4.2 – Схема электрическая соединений

лабораторного стенда для измерения переменного тока

5. Увеличивая силу тока в цепи от 0 до 150 мА с шагом 10мА (контролируя величину тока амперметром PA1), заносить показания амперметров в таблицу 4.2.

 Таблица 4.1 – Результаты измерений силы тока прямым методом

№ опыта	1	2	…	N
IPA1, мA
IPA1, мA
ΔI, мA
δI, %

5. Собрать схему лабораторного стенда для измерения переменного напряжения (рисунок 4.3). Монтаж схемы производить при отключенном питании.

Для монтажа использовать:

TV2 – автотрансформатор;

PV1 – вольтметр магнитоэлектрической системы;

PV2 – мультиметр 2 в режиме измерения переменного напряжения;

UZ1 – диодный мост модуля «Наборное поле».

Повернуть регулятор выходного напряжения против часовой стрелки до упора.

В данном лабораторном опыте за образцовый прибор принимается цифровой мультиметр (PV2), так как его класс точности намного выше.

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

Рисунок 4.3 – Схема электрическая соединений

лабораторного стенда для измерения переменного напряжения

5. Увеличивая напряжение автотрансформатора от 0 до 20В с шагом 1В (контролируя величину напряжения вольтметром PV1), заносить показания вольтметров в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Результаты измерений

№ опыта	1	2	…	N
UPV1, В
UPV2, В
ΔU, В
δU, %

Обработка результатов

5. Считая мультиметр образцовым прибором рассчитать абсолютную ΔI и ΔU, относительную δI и δU погрешности измерения тока и напряжения. Сравнить со значениями погрешности, полученными в лабораторных работах №2 и №3. Сделать вывод о погрешности, вводимой выпрямительным мостом.