Голубятникова Н.О., А.И. Чередов. Лаб.раб. Метрология электрорадиоизмерений

Если дисплей показывает «1», это указывает на перегрузку. Необходимо выбрать больший предел измерения, если это возможно.

Порядок работы с мультиметром при измерении электрического напряжения в цепях постоянного «V–» и переменного «V~» тока, электрического сопротивления «Ω», частоты переменного тока «F»:

1.Подключить щупы к гнездам мультиметра «COM» и «VΩHz».

2.Подключить щупы к схеме.

3.Установить переключатель измерения на ту физическую величину, которую необходимо измерить. Обратить внимание, что знак «–» означает измерение в цепи постоянного тока, а знак «~» – измерение в цепи переменного тока. Если заранее неизвестен порядок измеряемой величины, то устанавливается максимальный предел измерения.

4.Кнопкой включения/отключения питания включить мультиметр. Порядок работы с мультиметром: при измерении силы электрического по-

стоянного «А–» и переменного «А~» тока отличается только п. 1. Щупы подключаются к гнездам мультиметра «COM» и «mA» или «10A» (в зависимости от

21

2.1.2. Описание цифрового мультиметра SANWA PC500

Sanwa PC500 (рис. 2.2) – цифровой мультиметр, предназначенный для измерения различных электрических величин (напряжение, сила тока, активное сопротивление, емкость, частота) в слаботочных цепях [12].

Рис. 2.2. Внешний вид мультиметра Sanwa PC500:

1 – поворотный переключатель выбора режима работы; 2 – кнопка «RANGE» ручного выбора диапазона (также служит для автокомпенсации сопротивления щупов); 3 – кнопка «SELECT» выбора режима измерения (постоянный, переменный ток); 4 – ЖК-дисплей; 5 – кнопка «HOLD» фиксации показания на дисплее; 6 – кнопка «Hz» включения режима измерения частоты; 7 – входное гнездо «V, mV, Hz, Ω» для подключения измерительного щупа или соединительного проводника при измерении напряжения, силы тока, частоты или сопротивления; 8 – входное гнездо «COM» (общее для любого режима измерения); 9 – гнездо «mA, μA» (для подключения измерительного щупа или соединительного проводника при измерении силы тока до 500 мА);

10 – гнездо «А» (для подключения измерительного щупа или соединительного проводника при измерении силы тока до 10 А)

23

25

2.1.3. Определение основной погрешности мультиметра

Абсолютная основная погрешность мультиметра, если не указано иное, определяется как ± (% от показания прибора + n · D), где D – значение единицы младшего разряда.

Например, при измерении постоянного напряжения в диапазоне до 500 мВ показания мультиметра Sanwa PC500 составляют 134,8 мВ. Согласно данным табл. 2.7, основная погрешность будет равна:

0,06 + 2 D = ±(134,8 мВ · 0,06 %) / 100 % + 2 · 0,1 мВ = 0,28 мВ.

2.2.УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ РАБОТЫ

ВЛАБОРАТОРИИ

Исходные данные к работе представлены в табл. 2.13, где под знаком * подразумевается любая однозначная цифра.

Таблица 2.13

Исходные данные к работе

(шаг).

26

2.2.1. Измерение постоянного и переменного напряжения

Монтаж схемы производится при отключенном питании.

1. Согласно схеме, изображенной на рис. 2.4, выполнить электрическое соединение модулей для измерения постоянного напряжения.

Рис. 2.4. Схема для измерения напряжения

Использовать для измерения напряжения в цепи постоянного тока:

ИН – источник напряжения на стенде «Модуль питания», гнезда

«0...+15В» и «┴»;

PV1 – мультиметр 1 (Mastech MY64), гнезда «VΩHz» и «COM», установить ручку в режим измерения постоянного напряжения «V–»;

PV2 – мультиметр 2 (Sanwa PC500), гнезда «VmVHz» и «COM», установить ручку в режим измерения постоянного напряжения «V–».

Использовать для измерения напряжения в цепи переменного тока:

ИН – источник напряжения на стенде «Автотрансформатор», гнезда «2»

и «3»;

PV1 – мультиметр 1 (Mastech MY64), гнезда «VΩHz» и «COM», установить ручку в режим измерения переменного напряжения «V~»;

PV2 – мультиметр 2 (Sanwa PC500), гнезда «VmVHz» и «COM», установить ручку в режим измерения переменного напряжения «V~».

2.Установить минимальное значение напряжения постоянного тока. Для этого на «Модуле питания» ручки регулировки напряжения «Грубо» и «Точно» повернуть в крайнее левое положение.

3.Установить ручки мультиметров в режим измерения постоянного напряжения «V–». Если измеряемое напряжение неизвестно, то на мультиметрах устанавливается наибольший из возможных пределов измерения. Согласно заданному преподавателем варианту выбрать из табл. 2.13 значение напряже-

27

ния, которое необходимо установить в цепи. Для данного напряжения установить ручку регулировки мультиметра 1 на необходимый предел измерения UН

изаписать его в табл. 2.14.

4.Проверить схему и включить стенд. Для этого после проверки правиль-

ности сборки схемы включить автоматический включатель/выключатель дифференциального тока «Сеть», находящийся на «Модуле питания». Включить мультиметр 1.

5.Ручками регулировки «Грубо» и «Точно» выставить по мультиметру 1

напряжение UPV1, соответствующее значению напряжения U, заданному в табл. 2.13. С помощью мультиметров 1 и 2 снять показания постоянного напряжения UPV1 и UPV2. Результаты измерений занести в табл. 2.14. Произвести измерения трех значений напряжений, указанных в табл. 2.13.

UН, В (установленное на PV1)

UPV1, В (измеренное)

UPV2, В (измеренное)

U1, В

δU1, %

γU1, %

U1ОСН, В

Среднеквадратическое значение напряжения

UН, В (установленное на PV1)

UPV1, В (измеренное)

UPV2, В (измеренное)

U2, В

δU2, %

γU2, %

U2ОСН, В

6. Выключить стенд. Для этого отключить питание стенда автоматическим включателем/выключателем дифференциального тока «Сеть».

28

7.Согласно схеме, изображенной на рис. 2.4, выполнить электрическое соединение модулей для измерения среднеквадратического (эффективного, действующего) значения переменного напряжения.

8.Установить минимальное среднеквадратическое значение напряжения переменного тока. Для этого на модуле «Автотрансформатор» ручку регули-

ровки напряжения повернуть в крайнее левое положение.

9.Установить ручки мультиметров в режим измерения переменного напряжения «V~». Согласно заданному преподавателем варианту выбрать из табл.

2.13действующее значение напряжения, которое необходимо установить в цепи. Для данного напряжения установить ручку регулировки мультиметра 1 на необходимый предел измерения UН и записать его в табл. 2.14.

Проверить схему и включить стенд.

10.Ручкой регулировки на модуле «Автотрансформатор» выставить по мультиметру 1 напряжение UPV1, соответствующее значению напряжения U, заданному в табл. 2.13. С помощью мультиметров 1 и 2 снять показания напряжения UPV1 и UPV2. Результаты измерений занести в табл. 2.14. Произвести измерения трех действующих значений напряжений, указанных в табл. 2.13.

Выключить стенд.

11.Рассчитать абсолютную U, относительную δU и приведенную γU погрешности измерения постоянного и переменного напряжения UPV1 для каждого пункта табл. 2.14 по формулам (1.1–1.3), считать вольтметр PV2 образцовым. Округлить погрешности согласно правилам, изложенным в параграфе 1.4.

12.Определить основную погрешность мультиметра 1 ( UОСН) для каждого пункта табл. 2.14 согласно правилам, изложенным в п. 2.1.3 и данным табл. 2.1, 2.2. Результаты расчетов занести в табл. 2.14.

2.2.2. Измерение постоянного и переменного тока

Монтаж схемы производится при отключенном питании.

1.Согласно схеме, изображенной на рис. 2.5, выполнить электрическое соединение модулей для измерения постоянного тока.

Соединить гнездо «COM» мультиметра 1 с гнездом «μAmA» мультиметра 2.

2.Установить минимальное значение напряжения постоянного тока. Установить ручку мультиметра 1 в режим измерения постоянного тока «А–»,

ручку мультиметра 2 – в режим измерения тока «А–/~».

29

Переход на мультиметре 2 от постоянного «–» к переменному «~» току осуществляется с помощью кнопки «SELECT» и отображается на дисплее. Если измеряемый ток неизвестен, то на мультиметрах устанавливается наибольший из возможных пределов измерения.

Согласно заданному преподавателем варианту выбрать из табл. 2.13 значение электрического тока, который необходимо установить в цепи. Для данного тока установить ручку регулировки мультиметра 1 на необходимый предел измерения IН и записать его в табл. 2.15.

Проверить схему и включить стенд.

3.Ручками регулировки «Грубо» и «Точно» выставить по мультиметру 1 ток IPA1, соответствующий значению тока I, заданному в табл. 2.13. С мультиметров 1 и 2 снять показания IPA1 и IPA2. Результаты измерений занести в табл. 2.15. Повторить измерения для трех значений тока, указанных в табл. 2.13.

4.Выключить стенд.

Рис. 2.5. Схема для измерения тока

Использовать для измерения силы постоянного тока:

ИН – источник напряжения на стенде «Модуль питания», гнезда «0…+15

В» и «┴»;

RН – нагрузочный резистор RН1 на стенде «Нагрузка»;

PA1 – мультиметр 1 (Mastech MY64), гнезда «mA» и «COM», установить ручку в режим измерения постоянного тока «А–»;

PA2 – мультиметр 2 (Sanwa PC500), гнезда «μAmA» и «COM», установить ручку в режим измерения тока «А–/~».

Использовать для измерения силы переменного тока:

ИН – источник напряжения на стенде «Автотрансформатор», гнезда «2»

и «3»;

RН – нагрузочный резистор RН1 на стенде «Нагрузка»;

PA1 – мультиметр 1 (Mastech MY64), гнезда «mA» и «COM», установить ручку в режим измерения переменного тока «А~»;

PA2 – мультиметр 2 (Sanwa PC500), гнезда «μAmA» и «COM», установить ручку в режим измерения тока «А–/~».

30