3.2 Порядок выполнения работы

 

3.2.1 Использование электромеханических приборов.

1) Записать параметры приборов в таблицу 3.1.

 

Таблица 3.1 - Параметры приборов

Амперметр	Вольтметр
цена деления  =     ; предел измерения IN =     А; внутр. сопротивление RА=     Ом; класс точности КА =          %.	цена деления  = ; предел измерения UN =     В; вх. сопротивление RV =     Ом; класс точности КV =             %.

 

2) Собрать схемы, соответствующую (см. рисунки 3.1,а и б) при Е = 3В.

R_X = 15 … 30 Ом выставляется на магазине сопротивления типа Р33. Результаты измерений занести в таблицу 3.2.

 

Таблица 3.2 – Измерение R_X по методу амперметра и вольтметра

Показания приборов и расчеты	Схема 1	Схема 2
Показания амперметра I .., A Показания вольтметра U, В Сопротивление Rизм = U/ I, Ом Метод. погрешность Ом     % Инстр. погрешность и , Ом   и , %  Результат измерения R=Rизм  R

 

3.2.2 Использование цифровых приборов.

1) Выполнить пункты 1 и 2 для схемы, представленной на рисунке 3.1,а.

3.2.3 Задание.

Для электромеханических и цифровых приборов:

- измерить заданное сопротивление, используя различные способы включения приборов;

- определить истинное значение сопротивления.

 

3.3 Контрольные вопросы

 

1) В чем заключаются преимущества и недостатки метода А – V?

2) Могут ли обе схемы дать одинаковые методические погрешности?

3) Чему равна относительная погрешность косвенного измерения?

4) Метод A – V пригоден для измерения очень маленьких сопротивлений?

5) Достоинства и недостатки использования цифровых приборов?

 

4 Лабораторная работа. Модель схемы компенсатора в LabView

 

Цель работы: изучить компенсационный метод с учетом погрешностей применяемых технических средств измерения.

 

4.1 Общие сведения

 

Компенсационная схема имеет два источника питания: изменяемое напряжение U_x и опорное (образцовое) напряжение U₀ (см. рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Схема измерения напряжения компенсационным методом

 

Измеряемое напряжение, измененное делителем напряжения, будет равно

                          ,                                

где     k – коэффициент делителя напряжения, k = R₂/(R₁ + R₂).

     Напряжение, снимаемое с потенциометра R, будет равно

,

где     R_x – сопротивление между движком и нижним выводом потенциометра;

R – полное сопротивление потенциометра.

Токи от двух источников питания направлены встречно. Следовательно, изменяя сопротивление R_x потенциометра, можно добиться равенства токов, а это возможно при условии

.

Тогда

                                                   .                                           (4.1)

Потенциометр (см. рисунок 4.2) состоит из кар­каса 1, на который намотан провод 2, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, и токосъемного движка 3, укреп­ленного на оси . Движок касается провода 2. В показанной конструкции контакт с подвижным движком осуществ­ляется с помощью неподвижного токосъемного кольца 4.

Рисунок 4.2 – Внешний вид потенциометра без корпуса

 

Для намотки используется проволока малого диаметра (константан, сплав платины, золота), так как чем меньше диаметр, тем меньше ступенчатость статической характеристики (см. рисунок 4.3). 

Рисунок 4.3 – Зависимость напряжения выхода потенциометра

от перемещения движка

 

Погрешность потенциометра обусловлена  скачкообразным изменением сопротивления ΔR при переходе движка с одного витка на другой. Если в качестве номинальной функции преобразования принять функцию, проходящую  посредине   "ступенек",  то максимальное значение приведенной погрешности, обусловленное дискретностью

 

                                                            ,                                                     (4.2)

 

где    R - полное сопротивление преобразователя.