
- •Метрология, стандартизация и сертификация
- •190401.65 «Электроснабжение железных дорог» Чита 2009
- •1. Измерение напряжения постоянного тока.
- •2. Измерение силы постоянного тока
- •3. Измерение напряжения переменного тока в диапазоне частот 20 Гц...20 кГц.
- •4. Измерение силы переменного тока в диапазоне частот 20Гц...20кГц
- •5. Измерение сопротивления
- •1. Однократные измерения
- •Прямые измерения
- •Косвенные измерения
- •1.3. Совместные измерения
4. Измерение силы переменного тока в диапазоне частот 20Гц...20кГц
При измерении силы постоянного тока до 0,2 А установить переключатель рода работы прибора в положение «~», «µА-mА»
Подключить при помощи соединительных проводов гнезда прибора.
Для получения нагрузки воспользоваться набором сопротивлений.
Произвести отсчет показания табло «Мультиметра».
Рассчитать относительную погрешность измерения по формуле 3.2, значение величины Хк определить из таблицы 3.2.
При измерении силы переменного тока свыше 0,2 А установить переключатель рода работы прибора в положение «~», «mА–А».
5. Измерение сопротивления
Собрать схему согласно рисункам 3.4 и 3.5.
Установить переключатель рода работы прибора в положение «–», «кОм - МОм».
Подключить при помощи соединительных проводов к гнездам прибора измеряемое сопротивление.
Погрешность измерений рассчитать по формуле
(3.3)
где Х – показания табло;
Хк – величина определяется из таблицы 3.3.
Таблица 3.3
Диапазоны изменений измеряемого сопротивления Х
Показание табло (X) |
Величина Xк |
00,0к ... 0,195к |
1 кОм |
1,20к ... 1,950к |
10 кОм |
12,0к ... 195,0к |
100 кОм |
120М ... 1,950М |
1 МОм |
1,20М ... 12,00М |
10 МОм |
Таблица 3.4
Результаты измерений напряжения и вычислений погрешностей
Величина |
Показания табло прибора, В |
Погрешность измерения δ, % |
– U |
|
|
~ U |
|
|
Таблица 7.2.5
Результаты измерения силы тока и вычисления погрешностей
Величина |
Наборные сопротивления, R, Ом |
Показания табло прибора Х, mA |
Погрешность измерения δ, % |
- I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы.
Назначение и классификация цифровых измерительных приборов.
Назначение цифрового вольтметра.
На чем основан принцип действия прибора?
Какие функциональные узлы содержит измерительный блок?
Назовите основные характеристики цифровых приборов.
Конструкция вольтметра.
Достоинства, недостатки, области применения цифровых измерительных приборов.
Как производится выбор диапазона измерения величины в цифровом вольтметре?
Лабораторная работа №4. Определение коэффициента трансформации
Цель работы: научиться определять коэффициент трансформации трансформатора при различных числах витков обмоток, а также измерять напряжения и токи во всех обмотках.
Теоретическая часть.
Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора называют коэффициентом трансформации. Отношение чисел витков соответствует нагрузки (холостом ходе) трансформатора и отношению вторичного тока к первичному при коротком замыкании.
В идеальном трансформаторе (т.е. при отсутствии потерь, при Ксв-1 и бесконечно больших индуктивностях обмоток L1 и L2) при любой нагрузке выполняется условие
Порядок выполнения эксперимента.
Соберать первичную (300 витков) и вторичную (100 витков) обмотки на разъемном сердечнике, как показано на рисунке 4.1.
Рис. 4.1. Разъемный сердечник
П
одключить
источник питания к выводам первичной
обмотки согласно рисунку 4.2 и установить
синусоидальное напряжение U1 = 6 В, f = 1
кГц.
Рис. 4.2 - Электрическая схема двухобмоточного трансформатора
Измерить вторичные напряжения U2 на выводах вторичных обмоток с числами витков 100, 300 и 900 при холостом ходе. Вычислить значения коэффициента трансформации по формулам
,
(4.1)
.
(4.2)
Занесите результаты в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Результаты измерений и расчетов
W1 |
W2 |
U1, В |
U2, В |
Ктр |
300 |
100 |
|
|
|
300 |
300 |
|
|
|
300 |
900 |
|
|
|
П
роделать
опыт короткого замыкания, измерив
первичные и вторичные токи при числах
витков вторичной обмотки 100, 300 и 900, как
показано на рис. 4.3 и занести результаты
измерений в таблицу 4.2. Ток I1
следует поддерживать неизменным,
равным 50 мА.
Рис. 4.3 – Электрическая цепь.
Таблица 4.2
Результаты измерений и расчетов.
W1 |
W2 |
I1, мА |
I2, мА |
Ктр |
300 |
100 |
|
|
|
300 |
300 |
|
|
|
300 |
900 |
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ И
СОВМЕСТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Цель работы - ознакомление с прямыми, косвенными и совместными измерениями и методами обработки результатов при однократных и многократных измерениях.
Методические указания по выполнению работы.
Сменный модуль в себя включает следующие объекты испытаний: резистивные делители напряжения, в том числе высокоомный делитель, линейный и нелинейный преобразователи и вспомогательные устройства: набор образцовых сопротивлений, генератор случайных сигналов, сумматор, блок выборки и хранения, переключатель (рис. 1.1)
Рис. 1.1. Лабораторный стенд
Объектами испытаний для прямых и косвенных измерений являются резистивные делители напряжений, имеющие один общий резистор R1 и три (или два) выходных резистора R2, R3, R4. На вход делителя подают постоянное напряжение (напряжение указывается преподавателем), а нижнее гнездо, соединенное с резистором, соединяют с общей землей. Измерение напряжения на этих резисторах производят цифровым вольтметром.
Однократные измерения проводят, когда отсутствуют случайные составляющие погрешности или когда они значительно меньше систематической составляющей. При этом погрешность прямых измерений будет зависеть от класса точности средства измерений (СИ), правильного выбора пределов измерений и от влияния СИ на измеряемую величину.
Примечание. Сопротивления резисторов делителя указываются преподавателем, либо определяются путем косвенных измерений.
При косвенных измерениях измеряются ток, протекающий через делитель, сопротивления резисторов делителя, мощность, выделяемая на резисторах делителя.