Описання лабораторного стенду та обладнання

Лабораторний стенд – це стаціонарний пристрій, виконаний у вигляді лабораторного стола, на якому розташовуються щити та макети для лабораторних робіт.

На верхній частині стола та частково на щитах розташовуються електровимірювальні прилади, електроапарати; трансформатори та інше обладнання.

У центрі стенду розташовується пульт живлення: у верхній його частині – кнопки вмикання (чорна) і вимикання (червона) напруги змінного струму. Напруга трифазного змінного струму подається на гнізда з індексами a, b, c, 0 і може вимірюватись між будь-якою із зазначених пар гнізд. Гнізда ліворуч і праворуч на щиті живлення дубльовані.

Наявність напруги контролюють за індикаторними лампочками, що засвічуються при натисканні кнопки чорного кольору.

У нижній центральній частині пульта розташовується пакетний вимикач для вмикання постійної напруги на силові (великі) гнізда, розташовані ліворуч, або праворуч від пакетного вимикача.

Праворуч і ліворуч від щита живлення розташовуються мнемонічні зображення елементів схеми, вимірювальні та комутаційні гнізда. За допомогою останніх складають схему дослідження згідно із вказівками до виконання лабораторної роботи.

Лабораторні стенди мають індивідуальні номери і закріплюються за бригадою на період виконання лабораторних робіт. Бригада несе відповідальність за обладнання стенда.

Умовні графічні зображення, які використовуються

в схемах методичних вказівок

Лабораторна робота № 1

ВИМІРЮВАННЯ СТРУМУ, НАПРУГИ ТА ПОТУЖНОСТІ В КОЛАХ ЗМІННОГО СТРУМУ

Мета роботи:

- вивчити системи електровимірювальних приладів, їх конструкцію, умовні позначення, а також основні методи електричних вимірювань.

- вивчити види похибок вимірювань (абсолютну та відносну), клас точності приладу.

- навчитись правильно вибирати прилади згідно з заданими умовами вимірювання, визначати ціну поділки шкали приладу і оцінювати похибку результатів вимірювання.

- набути практичних навичок вимірювання електричних величин у колах змінного струму.

Порядок виконання роботи

Завдання 1.1. Підібрати електровимірювальні прилади для виконання роботи, якщо напруга мережі U = 127 В, струм навантаження не перевищує

I = 0,2 А, активна потужність – до Р = 25 Вт. Вивчити органи управління і шкали вибраних приладів.

Дані приладів занести до табл. 1.1.

Таблиця 1.1

№ п/п	Прилад	Клас точності	Межа вимірювання	Ціна поділки	Вид вимірювання
1
2
3

Для підключення електровимірювальних приладів до схеми викорис­товують провідники:

- які мають на одному кінці наконечники під затискач, а на друго­му - однополюсний штекер (для підключення вольтметрів і обмоток напру­ги ватметрів). За вимогами техніки безпеки наконечники слід під'єднувати до вольтметрів і обмоток напруги ватметрів, а однополюсні штеке­ри - до відповідних точок схеми;

- здвоєні, які мають два наконечники під затискач і один двополюсний телефонний штекер (для підключення амперметрів і струмових обмоток ватметрів);

- з наконечниками на обох кінцях під затискачі (в основному для з'єднання еле­ментів схеми, а також для підключення приладів).

Завдання 1.2. Виміряти напругу, силу струму та потужність у колі змінного струм. Оцінити похибки в результатах вимірювань.

Рис. 1.1

Для проведення досліду зібрати схему, зображену на рис. 1.1. Умовні позначення схеми: r – опір навантаження; Г1– гнізда для підключення вольтметра та обмоток напруги ватметра; Г2 – телефонне гніздо для підключення амперметра та струмової обмотки ватметра; Ш1 – однополюсний штир для підключення вольтметра; Ш2 – двополюсний штир для підключення амперметра; АВ – автоматичний вимикач; а, в, с, о – клеми щита живлення; V – вольтметр; А – амперметр; W – ватметр.

Підключити схему до джерела живлення. Виміряти величину напруги на межах вольтметра 600 В, 300 В та 150 В.

Силу струму в схемі виміряти на межах амперметра 0,5 А і 0,25 А.

Виміряти величину потужності ватметром на межах 300 В∙1А;

300 В∙0,5 А; 150 В∙1 А; 150 В∙0,5А.

Результати вимірювань занести до табл. 1.2.

Таблиця 1.2

Вимірю вана величи-на	Межі вимірювання	Ціна поділ ки шка-ли	Число виміря них поділок	Вимі-ряна вели-чина	Похибка			Непрямий метод вимірюва ння потужнос ті
					Абсо-лютна	Віднос-на
	xn	c	n1	x	Δmax	δmax
Напруга, В	600
	300
	150
Струм, А	0,5
	0,25
Потуж- Ність, Вт	300∙1
	300∙0,5
	150∙1
	150∙0,5

Ціна поділки шкали приладу визначається за формулами:

для вольтметра та амперметра:

,

де: x_N – межа вимірювання приладу; n – повне число поділок шкали;

для ватметра:

,

де: x_NV, x_NA – межі вимірювання ватметра відповідно по напрузі та струму.

Виміряна величина

,

де: n₁ – число виміряних приладом поділок.

За значеннями меж вимірювань і класу точності застосованих приладів обчислити можливі максимальні похибки вимірювань:

• абсолютну, приведену до шкали приладу,

де: – клас точності;

• відносну

%.

Завдання 1.3. Записати у звіт висновки про виконану роботу.

Контрольні питання

1. Назвати основні методи електричних вимірювань.

2. Назвати основні системи електровимірювальних приладів та їх особливості.

3. Що таке абсолютна похибка?

4. Що таке відносна похибка?

5. Що таке клас точності приладу?

6. Що таке межа вимірювання приладу?

7. Як визначити ціну поділки шкали амперметра, вольтметра, ватметра?

8. Вказати умовні позначення амперметра, вольтметра, ватметра.

9. Як в електричну схему підключається вольтметр?

10. Як в електричну схему підключається амперметр?

11. Як в електричну схему підключається ватметр?