4. Универсальный измерительный прибор

(тестер или авометр)

В практике омметр обычно встраивается в универсальные приборы, которые позволяют измерять несколько различных электрических величин. Универсальные приборы, с помощью которых можно измерять ток, напряжение и сопротивление, называются ампервольтомметрами или кратко авометрами или тестерами.

Авометр - многошкальный прибор магнитоэлектричекой системы. Одной из разновидностей авометров являются так называемые тестеры. Это, как правило, многопредельные универсальные приборы, имеющие небольшие габариты и предназначенные для оперативного контроля и настройки электрических цепей. У этих приборов одна шкала, обозначенная знаком «  » служит для отсчета постоянного тока и напряжения; другая шкала обозначенная знаком « ~ » - для отсчета переменного тока и напряжения; третья - обозначенная знаком «  » служит для отсчета сопротивления.

Схема авометра составлена так, что позволяет при измерении тока включать в цепь различные шунты, при измерении напряжения - различные добавочные резисторы, этим обеспечивается многодедельность прибора; для измерения переменного тока в приборе имеется полупроводниковый выпрямитель. Прибор снабжен двумя гибкими разноцветными проводами с металлическими наконечниками. При измерении тока, напряжения или сопротивления наконечники вставляются в соответствующие гнезда, другими концами провода включаются в цепь или к ним подсоединяется измеряемое сопротивление. У тестеров обычно только два гнезда для подключения измерительных щупов, а для переключения пределов измерения и рода работ служат переключатели. Подробнее см. лаб раб. №1 и приложение V (3).

3. Измерения

Приборы и оборудование. Регулируемый источник питания, миллиамперметр, вольтметр, неизвестное сопротивление (электрическая лампочка), известное сопротивление, двухполюсный переключатель, реостат, магазин сопротивлений, универсальный измерительный прибор (тестер).

Задание 1

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ ВОЛЬТ-АМПЕРМЕТРА

Измерить методом вольт - амперметра сопротивление предложенного проводника. В качестве проводника используется нить накала электрической лампочки и прецизионное сопротивление⁹.

1. Ознакомиться с приборами. Оценить сопротивление лампочки, зная параметры её эксплуатации (напряжение и мощность). Исходя из ожидаемого сопротивления решить, какую из схем, рис. 3.1, рис. 3.2 рациональнее использовать в работе.

2. Провести измерения по выбранной схеме при трех разных значениях напряжения (5, 10, 15 В).

3. Повторить измерения для прецизионного сопротивления для тех же трех значений напряжения.

4. Повторить измерения для второй схемы (рис. 3.1 или рис. 3.2) для тех же значений напряжения источника и для обоих проводников.

5. Рассчитать погрешность для всех измерений. Результаты всех измерений и расчетов занести в табл. 1.

Таблица 1.

Проводник	Показания приборов		Результаты вычислений Rx		Возможная систематическая погрешность
	I	U	без учета Rи приборов	с учетом Rи приборов

Задание 2

Измерить сопротивление проводников методом замещения

Из предложенных приборов собрать цепь изображенную на рис. 3.3. Провести измерение предложенных проводников.

Задание 3

Собрать и проградуировать омметр с последовательной схемой

Ознакомьтесь с техническими характеристиками электроизмерительного прибора на базе, которого должен быть построен омметр. Пользуясь данными миллиамперметра и источника питания по формуле (3.4) рассчитайте сопротивление добавочного резистора, подберите его (используйте соответствующий реостат). Соберите омметр по последовательной схеме (рис. 3.6), опробуйте его работу, изменяя сопротивление добавочного резистора, произведите установку нуля.

Для градуирования шкалы электроизмерительного прибора в омах постройте график, на котором по оси абсцисс откладываются показания прибора, а по оси ординат - значения сопротивления, соответствующие этим показаниям. Данные для построения градуировочного графика получите на опыте, взяв вместо измеряемого сопротивления магазин сопротивленийR₀.

Собранным омметром измерьте сопротивление предложенных проводников, пользуясь градуировочным графиком.

Задание 4

Ознакомьтесь с работой и устройством омметра универсального прибора

Ознакомиться с порядком измерения сопротивлений с помощью омметра универсального прибора. Измерьте омметром сопротивление тех же проводников.

Результаты всех измерений занести в табл. 2. Сравните данные всех выполненных измерений. Сделать выводы о возможных причинах несовпадения результатов измерений сопротивления нити лампочки, которые получены разными методами.

Таблица 2.

	Метод вольт-амперметра	Метод замещения	Омметр	Тестер
Сопротивление проводника

Отчет о работе должен содержать:

1. Краткое изложение теории, схемы, по которой собирались опытные установки.

2. Результаты измерений сопротивления методом вольт – амперметра. Расчет погрешности.

3. Результаты измерений сопротивления методом замещения.

4. Данные расчета омметра, градуировочный график омметра. Результаты измерений.

5. Результаты измерения сопротивлений, сделанные тестером.

В завершении работы обобщить результаты проведенных измерений, сделать выводы, объяснить причины возможных расхождений и систематических погрешностей.

Контрольные вопросы

1. На чем основан метод измерения сопротивления методом вольт – амперметра?

2. На чем основан метод измерения сопротивления по методу замещения?

3. На чем основан метод измерения сопротивления омметром?

4. По каким двум схемам строятся омметры? Как по виду шкалы можно узнать схему омметра?

5. Что является источниками погрешности при измерении сопротивления по методу: а) вольт-амперметра; б) замещения; в) омметра.

Историческая справка

Первый электроизмерительный прибор - электрический указатель построил в 1745 г Г. В. Рихман (рус. физ.). Рихман в 1853 погиб от разряда шаровой молнии проводя опыты по атмосферному электричеству. Видимо это первая жертва науки, погибшая от электричества.

1 В чем состоит метод вольтамперметра?

2 Почему в методе вольтамперметра присутствует систематическая погрешность?

3 В каких случаях применима схема, в которой вольтметр предшествует амперметру и нагрузке.

4 При каких условиях применима схема, в которой вольтметр включен параллельно нагрузке?

5 Чем отличается схемы, предназначенные для измерения больших и малых сопротивлений?

6 Чем определяется точность измерения сопротивления методом замещения?

7 Для измерения, каких сопротивлений применимы омметры с последовательной схемой?

8 Почему на рис. 3.4 отсутствует выключатель питания, а на рис. 3.5 он предусмотрен?

9 Прецизионное сопротивление – сопротивление величина которого известна с точность лучшей чем 1%.

55