лаба 1

Лабораторна робота №1

ВИВЧЕННЯ І ПОВІРКА ПРИЛАДІВ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНОЇ І ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ СИСТЕМ

1МЕТА РОБОТИ

1.1Вивчити будову, принцип дії і область застосування приладів магнітоелектричної та електромагнітної систем.

1.2Виконати повірку амперметра магнітоелектричної та вольтметра електромагнітної систем. Визначити похибки приладів та встановити їх клас точності .

2 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Прилади магнітоелектричної системи широко використовуються у вимірювальній практиці. Принцип дії магнітоелектричного вимірювального механізму дозволяє використовувати його для вимірювань тільки у колах постійного струму. Однак з термоелектричними перетворювачами або випрямлячами його використовують також для вимірювання діючих значень змінних струмів і напруг.

Магнітоелектричні амперметри, вольтметри і омметри мають високу чутливість і точність, малу споживану потужність, прямолінійну шкалу.

Недоліки магнітоелектричних приладів - складність конструкції, висока вартість, а також чутливість до перевантажень і змін струму.

Розширити межу вимірювань цих приладів можна тільки за допомогою додаткових резисторів і шунтів.

Приладами електромагнітної системи вимірюють діючі значення напруги U та струму І в мережах змінного струму. Діапазон частот для цієї системи перевищує 8000 Гц.

Межі вимірювань приладів цієї системи можна розширити за допомогою вимірювальних трансформаторів напруги та струму.

При застосуванні електромагнітних приладів у колах постійного струму точність вимірювань буде нижчою.

При повірці приладів шляхом безпосереднього оцінювання необхідно мати зразкові прилади з більш високою точністю. Повірка передбачає вимірювання похибок для всіх оцифрованих позначок шкали приладу, який повіряють. Так, для амперметра абсолютну

1

похибку ∆ I знаходять як різницю показів амперметра Iпов і дійсного значення вимірюваної величини Iд

де Ін - номінальне значення (верхня межа) вимірювального приладу.

За найбільшим значенням знайденої величини зведеної похибки визначається клас точності приладу, який вибирається з ряду класів точності:

де Ад1 і Ад2 - дійсні значення вимірюваного параметра відповідно при його збільшенні (хід вгору) та зменшенні (хід вниз).

Величина не повинна перевищувати Час заспокоювання покажчика приладу - проміжок часу з

моменту увімкнення приладу до моменту, при якому амплітуда коливань покажчика становить не більше 1% довжини шкали приладу. Для стрілкових приладів цей час не повинен перевищувати 4 секунд.

Опір ізоляції котушок приладів при температурі +20°С і вологості 80% повинен бути не менше 20 МОм.

У тих випадках, коли відсутній зразковий прилад, який вимірює ту ж саму величину, що й прилад, який перевіряється, повірку можна виконати непрямим методом.

2

Наприклад, при повірці амперметра можна скористатись зразковими вольтметром і резистором, а при повірці вольтметра - зразковими амперметром і резистором.

3 ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1.Ознайомитись з приладами та обладнанням робочого місця лабораторної роботи, записати їх технічні характеристики.

2.Скласти схему (рис.1.1) для повірки технічного амперметра. Встановити повзунки подільника напруги RР1 та RР2 в положення, яке відповідає найменшій підведеній до схеми напрузі. У разі потреби за допомогою коректорів встановити стрілки приладів на нульові позначки.

2.1. За дозволом викладача увімкнути живлення схеми і за допомогою реостатів RР1, RР2 і RР3 плавно збільшувати струм, поки стрілка амперметраРА1, який повіряється, не встановиться на першій оцифрованій поділці шкали. За показами зразкового приладу визначити дійсне значення вимірюваної величини Аді (стрілка зразкового приладу при цьому може встановитись в положенні, що не відповідає цілій поділці шкали).

Рис.1.1 Схема для повірки амперметра прямим методом: РА2 – зразковий амперметр.

2.2. У наведеній послідовності встановлювати стрілку приладу на всіх наступних оцифрованих поділках шкали повірюваного амперметра РА1. Після того, як буде досягнута верхня межа вимірювань приладу (номінальний струм), зменшувати струм, встановлюючи стрілку амперметра РА1 на тих же поділках шкали у зворотньому порядку. Результати всіх вимірювань і розрахунків записати до таблиці 1.1. Дійсне значення вимірюваної величини Ід визначити за зразковим приладом як середнє арифметичне показів Ід1(хід вгору), Ід2(хід вниз), що відповідають одній і тій же поділці

3

шкали амперметра РА1. Похибки визначаються для всіх оцифрованих поділок шкали приладу, який повіряють.

Визначити фактичний клас точності приладу. За результатами вимірювань побудувати графіки

1. Скласти схему (рис.1.2) для повірки амперметра непрямим методом. Регулюючи реостатом струм, провести вимірювання аналогічно попередньому досліду

Рис. 1.2. Схема для повірки амперметра непрямим методом:

4

РV1– зразковий вольтметр(мілівольтметр); R0 – зразковий резистор (шунт)

Дійсне значення струму, яке відповідає кожному показу амперметра визначається за формулою:

де: RV - опір зразкового вольтметра ( RV = 2,5 кОм );

R0 - величина опору зразкового резистора (R 0 = 1 Ом);

U0cр - середнє значення показів вольтметра при русі стрілки спочатку в одному напрямку (хід вгору) U01, потім в іншому (хід вниз)

U02 :

Результати вимірювань і розрахунків записати до таблиці 1.2. Таблиця 1.2

1 Ознайомитись з технічними характеристиками приладів у схемі (рис. 1.3) для повірки вольтметра PV1 за допомогою зразкового приладу - вольтметра РV2.

5

Рис. 1.3. Схема для повірки вольтметра прямим методом: РV2- зразковий вольтметр

4.1. З'ясувати придатність і відповідність приладів для повірки. Провести повірку вольтметра PV1 на всіх оцифрованих поділках його шкали аналогічно п.2.1. Результати вимірювань і розрахунків занести до таблиці 1.3. Визначити фактичний класс точності приладу. Побудувати графік залежності поправки від показів вольтметра, який

повіряють f UП .

Контрольні запитання і завдання

1.Яка будова та принцип дії вимірювального приладу магнітоелектричної системи?

2.Яка будова та принцип дії вимірювального приладу електромагнітної системи?

3.В чому полягає повірка вимірювального приладу? Які вимоги висуваються до повірки приладів?

4.Як визначають абсолютну, відносну та зведену похибки?

5.Як визначають поправку, варіації показів і клас точності приладу?

6.Які класи точності встановлені державним стандартом для приладів електромеханічної групи?

7.Як повіряється прилад непрямим методом?

8.Яка відмінність в схемах при повірці приладів магнітоелектричної та електромагнітної систем?

9.Які електричні величини і їх значення вимірюються приладами магнітоелектричної та електромагнітної систем?

6