Прикладные вопросы электрических измерений. Учебное пособие

41

Рис. 1.8. Цифровой мультиметрTES 2206

42

2.Переключение режимов работы прибора (на постоянном или переменном токе) осуществляется переключателем (DC/AC).

3.Пределы измерения прибора устанавливается вращающимся переключателем с обозначениями верхних пределов измерения по току (200 мкА – 200 мА, 10 А); напряжению (200 мВ – 170 В переменного тока и 200 мВ – 1000 В постоянного тока), сопротивлению (200 Ом – 20 МОм) и емкости (2000 пФ – 20 мкФ). Имеется возможность тестировать диоды и транзисторы.

4.Прибор имеет три входных клеммы: общую (обозначение «COM»), для измерения напряжения, сопротивления и токов в миллиамперах (обозначение «VAΩ») и для измерения тока с верхним пределом 10 А (обозначение «10А»).

Пример 4.По условным обозначениям (см. табл. 1.2) и паспортным данным (см. табл. 1.4) определить характеристики цифрового мультиметра (рис. 1.9).

Решение

1.Цифровой мультиметр (рис. 1.9) с жидкокристаллическим дисплеем предназначен для измерения постоянного и переменного тока и напряжения, сопротивления, а также емкости. Погрешность измерения для каждого предела измерения рассчитывается по формуле, данной в таблице (табл. 1.4).

2.Переключение режимов работы прибора (выбор измеряемой величины) осуществляется вращающимся

43

переключателем 5. Этим переключателем осуществляется выбор верхнего предела измерения по току от 4 мА до 10 А (кратковременно до 20 А), выбор верхнего предела измерения по напряжению и сопротивлению осуществляется автоматически.

Таблица 1.4. Характеристики прибора BenchMultimetr

44

45

Рис. 1.9. Цифровой мультиметр

46

3.На панели 6 кнопками задаются функции и желаемые пределы.

4.Прибор имеет 4 входные клеммы. Клемма 1 (VΩHz)

–для измерения напряжения, сопротивления, тестирования диодов и измерения частоты с пределами

100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц.Клемма 2 (COM) –

общая (минусовая) клемма.Клемма 3 (mA) – для измерения тока в миллиамперах.Клемма 4 (10A) – для измерения тока в амперах (предел измерения до 10 А).

Пример 5. Прибором Ц43101 (см. рис. 1.7) при измерении постоянного тока на пределах 100 и 500 мА получены соответственно показания 45 и 9 делений. Определить погрешности результатов измерений.

Решение

1. Цена деления шкалы прибора на пределе измерения

100 мА составляет 2 мАдел, на пределе 500 мА – 10

мАдел.

2. Результат измерения на пределе 100 мА

I1 = 2 × 45 = 90мА ;

на пределе 500 мА

I2 =10 ×9 = 90мА.

3. Предел абсолютной погрешности прибора, определяемый на основании зависимости (1.1), при классе точности 1,5 составляет на пределе измерения 100 мА

47

DImax 1 = ± 1,5 ×100 = ±1,5мА; 100

на пределе измерения 500 мА

DImax 2 = ± 1,5 ×500 = ±7,5мА. 100

4. Предел относительной погрешности результатов измерений

δmax1 = ± 1,5 ×100 = ±1,7% ; 90

δmax 2 = ± 7,5 ×100 = ±8,3% . 90

Вывод. С целью повышения точности результатов измерений необходимо предел измерений прибора выбирать наиболее близким к ожидаемому значению измеряемой величины.

Пример 6. Проведено измерение сопротивления резистора электромеханическим омметром, цифровым прибором и мостом постоянного тока. Результат измерения во всех случаях составил 0,1 кОм. Электромеханический омметр имеет класс точности 0,5, неравномерную шкалу с длиной рабочего участка 60 мм и ценой единицы длины в точке отсчета результата

измерения 0,01кОммм. Цифровой прибор имеет верхний предел измерения 1 кОм и класс точности 0,50,2 . Мост

постоянного тока имеет класс точности

48

= ±0,5% .

Вывод. Среди приборов с одинаковым классом точности наименьшие погрешности результатов измерений обеспечивают приборы с мультипликативной полосой погрешности.

Пример 7. Выбрать вольтметр, обеспечивающий удовлетворительную точность результата измерения выходного напряжения Uвых = 20В блока питания, которое из-за технологического разброса параметров составных элементов блока может изменяться на ±1 % от указанного значения.

Решение

Выбор вольтметра заключается в определении его верхнего предела измерения и класса точности.

Верхний предел измерения вольтметра выбирается, как было отмечено ранее, наиболее близким к уровню измеряемой величины.

У стандартных электромеханических вольтметров наиболее близким к уровню измеряемого напряжения

Uвых = 20В является верхний предел измерения U max = 30В

.

В рассматриваемом примере технологический разброс

DUвых.Т выходного напряжения блока питания составляет

±1 % от среднего значения 20 В:

DUвых.Т = ±0,01× 20 = ±0,2В.

50