Физика / лаба 6

Цель лабораторной работы: Проверить электроизмерительные приборы, предлагаемые в качестве исследуемых (амперметр и вольтметр), построить градуировочные кривые для вольтметра и амперметра, определить класс точности этих приборов. 

Принадлежности: Экспериментальная установка (источник питания с регулируемым напряжением на выходе, эталонные вольтметр и амперметр, исследуемые вольтметры (3 шт.) и амперметры (2 шт.)). 

Краткие теоретические сведения: 

Электроизмерительные приборы предназначены для измерения различных параметров, связанных с производством, передачей и использованием электрической энергии. С их помощью могут быть определены сила тока в цепи, падение напряжения между двумя точками, электрическое сопротивление участка цепи, и т.д.

Электроизмерительные приборы классифицируются:

1. По роду измеряемой величины

2. По роду тока

3. По принципу действия

4. По степени точночти

Наибольшее распространение получили приборы, индикаторным элементом которых является стрелка. Основной частью каждого такого прибора является измерительный механизм, в котором благодаря взаимодействию магнитных и электрических полей возникают механические силы, отклоняющие подвижную часть механизма и стрелку. Величина отклонения стрелки определяется с помощью шкалы и служит характеристикой измеряемого параметра цепи. 

Важными характеристиками приборов являются их чувствительность и цена деления.

Цена деления С определяет значение электрической величины, вызывающей отклонение на одно деление, или разность значений измеряемой величины для двух соседних меток шкалы. Цена деления прибора зависит от предела измерений и числа делений шкалы.

Чувствительность S = 1:C есть величина, обратная цене деления, она характеризует отношение изменения величины на выходе (например, показания прибора ) к вызывающему его изменению величины Х на входе:

S = d:dХ.

Размерность чувствительности зависит от характера измеряемой величины (например, чувствительность к току - деление на ампер, к напряжению - деление на вольт, и т.д.). При равномерной шкале чувствительность и цена деления в различных точках шкалы постоянны.

При отсчете луч зрения должен быть перпендикулярным к шкале, иначе возможна погрешность от паралакса. Избежать паралакса позволяют зеркальные шкалы. При отсчете от зеркальной шкалы глаз должен быть расположен так, чтобы конец стрелки покрывал свое изображение в зеркале.

На шкалу прибора обычно наносятся символы, указывающие принцип действия прибора, род тока (постоянный или переменный), рабочее положение прибора (вертикальное или горизонтальное), пробивное напряжение изоляции, класс точности,

Рабочая формула: 

Качество прибора характеризуется  степенью соответствия между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины. Разность 

∆А

 между показаниями рабочего 

А

 и образцового 

А0

 приборов, выраженная в единицах измеряемой величины, называется абсолютной погрешностью рабочего прибора: 

∆А=А−А0.

 

Величина абсолютной погрешности, взятая с обратным знаком, называется поправкой: 

δА=−∆А.

 

Точность измерительного прибора оценивается с помощью отношения, носящего название приведённой относительной погрешности: 

γ=∆АмаксАн/×100%,

 

где 

∆Амакс

 - наибольшая относительная погрешность, 

Ан

 – номинальное значение величины, измеряемой прибором. В зависимости от величины относительной погрешности приборы согласно ГОСТу подразделяются на 8 классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Показатель класса – приведённая относительная погрешность в процентах.