Порядок выполнения работы

Изучить устройство и применение компенсаторов постоянного тока, методы расширения пределов измерения магнитоэлектрических приборов, метрологические характеристики средств измерений: [8, с.205-209, 79-80, 91-93, 16-20]; [9, с.148-152, 156-158, 42-46, 79-81, 24-28]; [5, с.26-28, 30, 45‑46]. Составить список приборов с полной их характеристикой.

ВНИМАНИЕ! Перед началом работы привести стенд в исходное состояние: выключатель S₁ – в положение ВЫКЛ; ручки регулятора напряжения U₁ (ГР – грубое, ТЧ – точное регулирование) установить в крайнее левое положение (против часовой стрелки на отметку 0); стрелки измерительных приборов должны находиться на нулевых делениях шкалы (если необходимо, положение их регулируют корректорами); на компенсаторе Р307 переключатель НЭ, ВЫКЛ, Х₁, ВЫКЛ, Х₂ (в дальнейшем SA₁) устанавливается в положение ВЫКЛ, кнопка 0 – отжата.

Подготовить к работе вольтметр В7-16, для чего переключатель пределов измерения установить на отметку 1v, переключатель рода работы установить на отметку 0. Тумблер установить в положение (автоматический запуск). Ручку ВР.ИНД (время индикации) повернуть влево (против часовой стрелки) до отказа. Включить вольтметр на прогрев.

6.1. Поверка магнитоэлектрического вольтметра. Собрать схему рис.6.3,а, используя в качестве R_д один из магазинов сопротивлений МСР63. По уравнению (6.6) вычислить R_д для заданного преподавателем коэффициента m (1-3.5), учитывая, что измерительный механизм изготовлен на напряжение 500 мВ, ток полного отклонения 50 мкА (отсюда находится значение R_изм). На магазине сопротивлений установить вычисленное значение R_д. Учтите, теперь показания вольтметра нужно умножить на m.

С разрешения преподавателя включить напряжение питания стенда выключателем S₁. Стрелки приборов должны оставаться на нулевых отметках.

На вольтметре В7-16 с помощью ручки > 0 < установить показания 0000 с равновероятным изменением знака полярности. Переключатель Род работы установить в положение U - 0,1S. (При необходимости ослабить помехи, поступающие на вход В7-16, переключатель Род работы установить в положение U - 1S, при этом увеличивается время измерений с 1 с до 5 с). Если при измерениях вольтметром В7-16 на индикаторном табло появляется сигнал П (переполнение), необходимо увеличить предел измерения, в данном случае перейти на предел 10 В.

Установить рабочий ток компенсатора, для чего с помощью переключателя НЭ установить ЭДС нормального элемента (для температуры окружающей среды +20^оС) 1,0186 В. Если температура воздуха отличается от +20^оС, то вычислить поправку на значение ЭДС нормального элемента [8, с.33] и установить значение в соответствии с найденной поправкой. Перевести переключатель SA₁ в положение НЭ. Нажать и зааретировать (небольшим поворотом нажатой кнопки) кнопку компенсатора 0. Изменяя R_рег (ручки РЕГУЛИРОВКА ТОКА, ГРУБО, ТОНКО), установить на табло В7-16 показания 0000 с равновероятным изменением знака полярности.

После установки рабочего тока компенсатора ручки РЕГУЛИРОВКА ТОКА, ГРУБО, ТОНКО не трогать!

Перевести переключатель SA₁ в положение Х₁.

Плавно увеличивая напряжение U₁ c помощью ручек стенда U₁ ГР,ТЧ, подвести стрелку поверяемого вольтметра к первой цифровой отметке шкалы, не переходя за нее. Плавное изменение U₁ необходимо для более точного определения погрешности, обусловленной трением в опорах подвижной системы вольтметра.

Регулировкой декад резистора R₁ компенсатора (х0,1v; х0,01v; х0,001v; х0,0001v) установить на табло В7-16 показания 0000 с равновероятным изменением знака полярности.

Перевести переключатель Род работы В7-16 в положение 0 и убедиться в том, что его показания 0000 с равновероятным изменением знака полярности. В противном случае восстановить ручкой > 0 < прежнее значение. Переключатель Род работы установить в положение U - 0,1S.

Переключатель компенсатора SA₁ перевести в положение НЭ и убедиться в том, что рабочий ток компенсатора остался неизменным. Если же рабочий ток изменился, то регулировкой резистора R_рег (ТОНКО) восстановить прежнее значение тока и, переводя переключатель SA₁ в положение Х₁, вновь уравновесить схему средними декадами (х0,001v; х0,0001v).

Показания поверяемого вольтметра и компенсатора занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Поверка вольтметра

Пока- зания вольт- метра Uх, В	Показания ком- пенсатора, В			Погрешность			Вари- ация вар, В	Поп- равка -, В	Приме- чание
	ход вверх Uвв	ход вниз Uвн	сред- нее Uд	абсо- лют- ная , В	отно- сите- льная , %	при- веде- нная , %

Повторить измерения для следующих делений шкалы, обозначенных цифрами. Показания приборов заносятся в таблицу 6.1 в графу «Ход вверх». Доведя U₁ до максимального значения для поверяемого прибора, плавно уменьшают U₁, устанавливая стрелку прибора на тех же делениях шкалы в обратном направлении. Показания компенсатора заносят в таблицу 6.1 в графу «Ход вниз».

Закончив поверку вольтметра, ручки регулятора напряжения стенда U₁ (ГР, ТЧ) установить в крайнее левое положение. Отключить питание стенда выключателем S₁. Для каждой цифровой отметки шкалы поверяемого прибора определить действительное значение измеряемого напряжения как среднее арифметическое показаний компенсатора U_вв (ход вверх) и U_вн (ход вниз), т.е.

U_д = (U_вв + U_вн)/2, (6.14)

и по уравнениям (6.9-6.11) определить абсолютную, относительную и приведенную погрешности.

Определить вариацию показаний поверяемого вольтметра для каждой цифровой отметки как разность показаний компенсатора U_вв (ход вверх) и U_вн (ход вниз):

_вар = U_вв - U_вн. (6.15)

Вычислить поправки к показаниям вольтметра, равные абсолютным погрешностям с противоположным знаком. Построить график поправок ‑ = F(U_х). Результаты вычислений по формулам (6.9-6.11, 6.14, 6.15) занести в таблицу 6.1.

6.2. Поверка магнитоэлектрического амперметра. Собрать схему рис.6.3,б, используя в качестве R_о, R_ш магазины сопротивлений МСР63. По уравнению (6.7) вычислить R_ш для заданного преподавателем коэффициента n (1-10), учитывая, что сопротивление измерительного механизма (mA,М265) R_изм = 120 Ом. На магазине сопротивлений установите вычисленное значение R_ш. Учтите, теперь показания амперметра нужно умножать на n. Установите такое значение R_о, чтобы падение напряжения на нем при максимальном измеряемом токе было примерно равно 1.5 В.

Ручки стенда U₁ (ГР, ТЧ) повернуть влево до отказа. С разрешения преподавателя включить питание стенда выключателем S₁. Стрелки приборов должны оставаться на нулевых отметках.

Перевести переключатель Род работы В7-16 в положение > 0 < и убедиться в том, что его показания 0000. В противном случае ручкой > 0 < (предел измерения 1v) восстановить прежнее значение. Переключатель Род работы установить в положение U - 0,1S.

Переключатель компенсатора SA₁ перевести в положение НЭ и убедиться в том, что рабочий ток остался неизменным. При этом кнопка 0 должна быть нажата и зааретирована. Если же рабочий ток изменился (нуль-индикатор не показывает 0000), восстановите прежнее значение тока по приведенной выше методике.

Кнопку 0 отжать. Перевести переключатель SA₁ в положение Х₁. Плавно увеличивая напряжение U₁ с помощью ручек U₁ ГР, ТЧ, подвести стрелку поверяемого амперметра к первой цифровой отметке шкалы, не переходя за нее. Нажать и зааретировать кнопку 0.

ВНИМАНИЕ! Задание для самостоятельного исследования: почему при нажатии кнопки 0 стрелка амперметра отклоняется от первоначально установленного положения?

Регулировкой декад резистора R₁ компенсатора (х0,1v; х0,01v; х0,001v; х0,0001v) установить на табло В7-16 показания 0000.

ВНИМАНИЕ! Задание для самостоятельного исследования: почему после установки показаний В7-16 0000 стрелка амперметра возвращается к первоначальному положению?

Показания поверяемого амперметра и компенсатора занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Поверка амперметра

Показа- ния ам- пермет- ра Ix, мА	Показа- ния ком- пенса- тора Uо, В	Значе- ние Rо, Ом	Действи- тельное значение Iд, мА	Погрешности		Поправка -, мА	Приме- чание
				абсолют- ная , мА	приве- денная , %

Повторите измерения для следующих делений шкалы, обозначенных цифрами. Закончив измерения, установите U₁ = 0, переключатель SA₁ переведите в положение ВЫКЛ, кнопку 0 отожмите, отключите питание стенда выключателем S₁.

По уравнению (6.8) для каждой цифровой отметки шкалы поверяемого прибора определите действительное значение измеряемого тока. По уравнениям (6.9, 6.11) определите абсолютную и приведенную погрешности. По наибольшему значению приведенной погрешности сделать заключение о соответствии амперметра своему классу точности.

В графе «Примечание» таблицы 6.2 указать нормирующее значение и класс точности поверяемого амперметра. Вычислить поправки к показаниям амперметра, равные абсолютным погрешностям с противоположным знаком. Построить график поправок - = F(I_x). Результаты вычислений занести в таблицу 6.2.