Контрольные вопросы
Что является объектом электрических измерений?
На какие типы подразделяются отсчётные устройства?
Назовите системы показывающих приборов?
Какие погрешности измерений Вы знаете?
Какие существуют методы измерений?
Как можно установить соответствие прибора требованиям того или иного класса точности? Что такое приведенная погрешность?
Что такое вариация показаний прибора и как ее можно определить?
Какие обозначения наносят на шкалы прибора?
Как создается успокоение в магнитоэлектрических, электродинамических и электростатических приборах?
Что такое время установления показаний приборов?
Почему магнитоэлектрические амперметры и вольтметры без преобразователя переменного тока в постоянный не могут быть использованы для измерений в цепях переменного тока промышленной частоты?
Что такое чувствительность прибора?
Каким образом создается противодействующий момент в логометрических измерительных механизмах?
Как создается вращающий момент в магнитоэлектрических, электромагнитных, электродинамических, электростатических измерительных механизмах?
Лабораторная работа № 3 Средство измерения – мультиметр
Цель работы: научиться измерять напряжение, ток и сопротивление, используя цифровой мультиметр.
Оборудование и приборы: цифровой мультиметр; одна батарея на 9 В; один элемент типоразмера АА, С или Д; резисторы – 1/2 Вт: один резистор 1 кОм.
Сведения из теории
Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и омического сопротивления) часто используется мультиметр, который представлен на рис. 16–19.
Рис. 16
Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра
Рис. 17. Схема присоединения выводов мультиметра для измерения сопротивления
Мультиметр – это прибор, который предназначен для измерения наиболее важных характеристик в любой электронной схеме: напряжения, тока и сопротивления. Большинство мультиметров могут измерять как постоянное, так и переменное напряжения, постоянный и переменный токи, а также сопротивление постоянному току. Два испытательных вывода от мультиметра подключаются к схеме или ее элементу для выполнения этих измерений. Мультиметр является универсальным прибором. Имеется два основных типа мультиметров для общего использования: аналоговый (называемый еще авометр) и цифровой.
Рис. 18. Схемы присоединения выводов мультиметра для измерения напряжений
Рис. 19. Схемы присоединения выводов мультиметра для измерения токов
А налоговые мультиметры
В аналоговом мультиметре применяется стандартная измерительная шкала с указателем. Значения напряжения, тока или сопротивления отсчитываются от позиции указателя на измерительной шкале, определение показаний аналогового мультиметра очень похоже на определение времени по стрелкам на часах. В случае часов вам приходится интерполировать число секунд между маркировками минут. Точно так же при работе с аналоговым мультиметром. Вы должны определять или оценивать фактическое значение путем интерполирования между маркировками напряжений, токов или сопротивлений на измерительной шкале. Аналоговый прибор или авометр (по первым буквам названий измеряемых величин) снабжен измерительным механизмом магнитоэлектрической системы. Шкала авометра имеет три ряда делений с обозначениями для постоянного тока (=), для переменного напряжения (~) и для сопротивления ( ).
На монтажной панели смонтированы добавочные сопротивления и шунты, отводы от которых выведены к специальным гнездам на лицевой панели прибора. У каждого гнезда цифрами обозначены пределы измеряемых величин. В середине лицевой панели размещен переключатель рода измерения с обозначениями: «=», «~», « ». Схема авометра составлена так, что в случае измерения тока в цепь включается шунт, соответствующий заданному пределу измерения, а при измерении постоянного напряжения – добавочное сопротивление. Если измеряют переменное напряжение, то кроме добавочного сопротивления включается также полупроводниковый выпрямитель. При измерении сопротивлений используют оба варианта принципиальной схемы омметра – последовательную и параллельную.
К измеряемой цепи прибор подключают двумя цветными проводниками с наконечниками (штекерами). Так, если надо измерить постоянное напряжение, переключатель рода измерений устанавливают в положение, обозначенное знаком «=».
Наконечник одного из проводников вставляют в гнездо с надписью общий, наконечник второго проводника в верхнее гнездо, обозначенное буквой U, знаком «=» и числом, соответствующим выбранному пределу измерения. Свободные наконечники проводников подключают к тем точкам цепи, между которыми следует измерить напряжение. Такую же последовательность операций соблюдают, измеряя ток, переменное напряжение и сопротивление.
Аналоговые мультиметры все еще широко используются, поскольку они недороги и надежны в работе. Их основным недостатком является то, что они имеют меньшую точность и большой разброс при измерениях. В большинстве случаев погрешность аналогового мультиметра составляет менее 2 % от пределов измерения по шкале прибора, что вполне приемлемо в большинстве практических применений. Тем не менее, во многих случаях желательны более точные измерения.