Поверка вольтметра магнитоэлектрической системы
2.1.Цель работы:
2.1.1.Изучить схему поверки вольтметра;
2.1.2.Определить класс точности поверяемого вольтметра;
2.1.3.Изучить методы поверки измерительных средств.
2.2.Основные теоретические положения.
(см. лабораторную работу N1).
Для поверки вольтметра магнитоэлектрической системы образцовый и поверяемый вольтметры включают параллельно.
Измерительный механизм магнитоэлектрической системы можно включить в какую-либо электрическую цепь двумя различными способами. При схеме (Рис. 2.1.а.) через обмотку механизма, обозначенного буквой А проходит весь ток нагрузки.
Отклонение
подвижной части ее от нулевого положения
будет зависеть от значения тока I. В этом
случае показание прибора является
функцией тока нагрузки, что позволяет
проградуировать его шкалу в амперах,
и он будет служить амперметром.
а) б)
Рис. 2.1.
Если такой прибор дополнить достаточно большим сопротивлением Rд, соединенным последовательно с обмоткой рамки, и включить прибор, обозначенный буквой V (Рис. 2.1.б.), то через него будет проходить ток Iv, определяемый напряжением и суммой сопротивлений:
Rд + Rр,
где Rр - сопротивление обмотки рамки прибора.
В этом случае:
1
= ----- f(Iv),
W
а так как
U
Iv = --------- ,
Rд + Rр
где Rд + Rр - постоянная величина, то можно написать, что
1
= ------ f(U).
W
Отсюда видно, что при схеме (рис. 2.1.б.) показания прибора становятся функцией напряжения U, т.е. он служит уже не амперметром, а вольтметром.
2.3. Проведение опыта.
2.3.1. Соберите схему (Рис. 2.2.).
ИП - поверяемый вольтметр;
мультиметр - контрольный вольтметр;
RД – дополнительный регулировочный резистор.
Рис. 2.2.
2.3.2. Включите стенд тумблером «СЕТЬ», затем тумблер включения питания ЛАТРа Т1 – S7, а тумблер S6 оставьте в выключенном состоянии. Плавная регулировка осуществляется дополнительным регулировочным резистором RД.
В данной работе в качестве поверяемого вольтметра используется миллиамперметр ИП с добавочным сопротивлением R11 (при этом его максимальное отклонение равно 50 В), контрольным является мультиметр.
2.3.3. Установите переключателем ЛАТРа величину напряжения 50В и плавно подгоняйте дополнительным резистором RД до целого значения 10В, (величина контролируется по мультиметру).
Таблица 2.1.
|
Опытные данные |
Расчетные значения |
|||||
N
|
Uп,B
|
Ход вверх Uо1,B |
Ход вниз Uо2,B |
Среднее значение Uo |
|
0, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3.4. Сделайте необходимое для расчетов количество замеров, затем установите переключатель ЛАТРа в положение 80В и вновь плавно подгоняйте дополнительным резистором RД до целых значений 20В, 30В, 40В, 50В.
2.3.5. По окончании работы верните все аппараты в исходное положение и отключите стенд.
2.4.Обработка результатов опыта.
2.4.1. Вычислить по результатам измерения абсолютную погрешность в нескольких точках шкалы поверяемого вольтметра.
U = Uп - Uо
2.4.2. Вычислить относительную погрешность поверяемого вольтметра
U
О = ----- 100%,
Uо
Вычислить поправку (поправка равна абсолютным погрешностям, взятым с обратным знаком).
U = -U
2.4.3. Определить класс точности поверяемого вольтметра и сравнить его с классом точности, нанесенного на шкале поверяемого вольтметра.
Umax
Д = ------ 100%,
Uн
2.4.4. Построить график поправок U = f(Uп). При построении графика на горизонтальной оси откладывают значения измеренной величины (показания Uп), на вертикальной оси значение поправки U с учетом их знака. Полученные точки соединяют прямыми линиями.
2.5. Вопросы для самопроверки.
2.5.1. Что такое класс точности измерительного прибора?
2.5.2. Какие варианты способа сличения показаний поверяемого и образцового приборов Вам известны?
2.5.3. Как проверяют соответствие поверяемого прибора указанному на шкале классу точности?
2.5.4. Возможно ли проведение поверки вольтметра класса 0,5 с помощью вольтметра класса 0,2?