Методика выполнения работы
Измерение электрических величин в цепях постоянного и переменного тока производится с помощью измерительных приборов. В настоящее время такие приборы, в основном, строятся на основе аналого-цифрового преобразования. Измеряемая величина (напряжение, ток, сопротивление, индуктивность, электроёмкость, температура) преобразуются в напряжение постоянного тока. Это напряжение преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя. Измеряемая величина отображается на цифровом индикаторе.
Перед началом проведения измерений необходимо установить на приборе измеряемую величину и предел измерения (рис. 1.9). При неизвестном значении измеряемой величины (например, напряжения постоянного тока – DC) необходимо первое измерение производить на максимальном пределе (для мультиметра VC 9800+ это 2000 В). Далее производим переключение предела измерения таким образом, чтобы в старшем (левом) разряде было число, отличное от нуля. Такой выбор предела измерения обеспечивает минимальную величину систематической составляющей погрешности измерения. Подключение прибора к схеме осуществляется с помощью соединительных проводов.
Для изучения временных параметров электрических цепей используют электронный осциллограф и генератор напряжений специальной формы. Это цифровые измерительные приборы, обладающие большим набором функциональных возможностей.
Наиболее часто используемые функции цифрового запоминающего осциллографа АКИП 4115/3А – получение на экране осциллограмм исследуемых процессов в электрических цепях, запоминание в оперативной памяти формы этих напряжений, ручное, автоматическое и полуавтоматическое измерение основных параметров сигналов, выполнение операции «быстрое преобразование Фурье (БПФ)», передача полученных данных в персональный компьютер по каналу USB – 2.0 или RS-232. Осциллограф АКИП 4115/3А позволяет проводить измерение однократных и периодических сигналов в полосе частот 0…70 МГц при амплитуде входного сигнала от 2 мВ до 400 В., временных интервалов от 2,5 нс до 50 с.
Генератор напряжений специальной формы – GFG 3015 предназначен для формирования напряжения гармонической, импульсной, треугольной формы с частотой от 0,1 Гц до 15 МГц на нагрузке сопротивлением более 50 Ом. Диапазон установки уровней выходного сигнала Vpp на основном выходе составляет 0,01…10,00 В. Смещение постоянной составляющей осуществляется в пределах от -4,99 В до +4,99 В.Имеется функция «генератора качающейся частоты». В этом режиме частота вырабатываемых генератором колебаний изменяется от начального до конечного значения по линейному закону. Такой режим удобен для исследования амплитудо-частотных характеристик четырёхполюсников.
3. Порядок выполнения работы
3.1 Изучение методики измерения основных параметров элементов электрических цепей с помощью цифрового мультиметра
Изучить порядок проведения измерений электрических величин с помощью мультиметра VC 9808 + – далее «М», инструкцию по применению см. в приложении 1.
На лабораторном макете с помощью «М» измерить значения сопротивлений R1, R2, индуктивностей L1, L2, емкостей С1, С2, С3.
С помощью «М» измерить значения последовательного соединения сопротивлений R1, R2, индуктивностей L1, L2, емкостей С1, С2.
С помощью «М» измерить значения параллельного соединения сопротивлений R1, R2, индуктивностей L1, L2, емкостей С1, С2.
Получить у преподавателя набор из 10 резисторов. С помощью «М» измерить величину омического сопротивления каждого резистора. Данные занести в табл. 1.1. Рассчитать среднее значение сопротивления по формуле:
‹R›=
,
где n – число измеренных резисторов и вычислить относительную погрешность отклонения номинала каждого резистора от среднего значения в %:
Убедиться, что относительная погрешность не превышает 10 %.
Таблица 1. 1
|
|
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
R10 |
|
Измеренное значение сопротивления, Ом (кОм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
|
Отн. погрешн., % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
