Лабораторна робота № 2

ТЕМА: Повірка амперметра та вольтметра

ЦІЛЬ: Вивчення загальних вимог та основних етапів повірки амперметра та вольтметра методом безпосереднього звірення

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ДОМАШНЬОЇ ПІДГОТОВКИ: Необхідно вивчити теоретичний матеріал: (л.1, с.118 – 120, л.2, с. 17 - 32, л.3, с. 59 – 68, л.5, с.31 – 50, л.6, с.8 – 22, л.7, с.29 - 35)

ПРОГРАМА РОБОТИ:

1. Вивчення вказівок до повірки амперметра та вольтметра.

2. Ознайомлення з амперметром та вольтметром, що повіряються та запис паспортних даних приладів, що повіряються.

3. Зовнішній огляд приладів, що повіряються.

4. Вибір зразкових приладів та запис паспортних даних зразкових приладів.

5. Повірка вольтметра.

6. Визначення похибок, поправок та варіації показань вольтметра.

7. Визначення класу точності вольтметра, що повіряється.

8. Побудова кривої поправок у залежності від показань вольтметра, що повіряється.

9. Повірка амперметра.

10. Визначення похибок, поправок та варіації показань амперметра.

11. Визначення класу точності амперметра, що повіряється.

12. Побудова кривої виправок у залежності від показань амперметра, що повіряється.

13. Оформлення звіту та його захист.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ:

1. Вивчити вказівки до повірки амперметра та вольтметра, які подані в додатку А методичних вказівок.

2. Візуально ознайомитися з амперметром, вольтметром, що повіряються.

3. Записати паспортні дані приладів у таблицю 1.

4. Зробити зовнішній огляд приладів, що повіряються, а саме, виявити дефекти, які здатні перешкоджати подальшому застосуванню приладу. Результати зовнішнього огляду приладів, що повіряються, представити в таблиці 1.

5. Використовуючи вказівки до повірки (див. додаток А), зробити вибір зразкових вольтметра та амперметра та представити їх паспортні дані в таблиці 1.

6. Зібрати схему повірки вольтметра (рисунок 1).

7. Після перевірки схеми викладачем перед вимірюваннями необхідно коректором установити стрілочний покажчик вольтметра на нульову позначку шкали.

8. Повірка здійснюється в такій послідовності:

- прогріти прилад на протязі 15 хвилин номінальним струмом;

- зміною напруги стрілочний покажчик вольтметра, що повіряється, встановлюється на всіх числових поділках шкали, починаючи з нульової: спочатку при зростанні вимірюваної напруги від нуля до номінального значення, а потім по тим самим поділкам шкали при убуванні: від номінальної до нуля. Для всіх поділок шкали визначається за зразковим вольтметром дійсне значення вимірюваної напруги. При цьому необхідно, щоб стрілочний покажчик вольтметра, що повіряється, плавно пересувався до чергової поділки шкали з однієї сторони при зростанні навантаження – від меншої поділки до більшої, а при убуванні – навпаки.

9. Результати вимірювань представити в таблиці 3.

10. За отриманими експериментальними даними визначити похибки, поправки та варіацію показань вольтметра, використовуючи розрахункові формули (1)...(6). Результати обчислень представити в таблиці 3.

11. Визначити клас точності вольтметра, що повіряється.

12. За даними вимірювань та обчислень побудувати криву поправок у залежності від показань вольтметра, що повіряється. (рисунок 2).

13. Зробити висновок щодо придатності вольтметра, що повіряється, до подальшої експлуатації.

14. Зібрати схему повірки амперметра (рисунок 3) та аналогічно зробити повірку амперметра. Слід відзначити, що плавна зміна сили струму у колі з освітлювальним навантаженням здійснюється за допомогою реостату.

15. Результати вимірювань та обчислень похибок, поправок та варіації амперметра представити в таблиці 4.

16. Аналогічно визначити клас точності амперметра, що повіряється.

17. За даними вимірювань та обчислень побудувати криву поправок у залежності від показань амперметра, що повіряється. (рисунок 4).

18. Зробити висновок щодо придатності амперметра, що повіряється, до подальшої експлуатації.

ЗМІСТ ЗВІТУ:

Назва роботи.

Ціль роботи.

Таблиця 1 – Паспортні дані приладів

Найменування позначення	Електровимірювальний прилад
	вольтметр		амперметр
	зразковий	що повіряється	зразковий	що повіряється
Тип
Система
Межа вимірювання
Рід струму
Клас точності
Спосіб установки
Умови експлуатації
Напруга випробування, кВ
Номінальна частота чи розширений діапазон частот, Гц
Захист від зовнішніх полів
Постійна приладу, (В/поділ.; А/поділ.)
Чутливість приладу, (поділ./В, поділ./А)
Результат зовнішнього огляду приладу

Рисунок 1 – Схема повірки вольтметра:

PV0 – зразковий вольтметр;

PV – вольтметр, що повіряється

Таблиця 3 – Результати повірки вольтметра

№ спостереження	Показання приладів				Обчислено
	вольтметра, що повіряється, Uх, В	зразкового				похибки			варіація, U,%	поправка, U, В	стандартний клас точності вольтметра, що повіряється
		хід уверх, U, В	хід униз, U, В	середнє значення, Uсер, В		абсолютна, U, В	відносна, , %	приведена, , %
1
2
3
4
5
6

Примітка до таблиці:

Розрахункові формули для визначення:

- середнього значення напруги, що вимірюється:

(1)

- абсолютної похибки:

(2)

- відносної похибки:

(3)

- поправки до показань приладу:

(4)

- варіації:

, (5)

де U - показання зразкового вольтметра при значеннях напруги, що збільшується, В;

U - показання зразкового вольтметра при значеннях напруги, що зменшується, В.

- приведеної похибки:

(6)

Рисунок 2 – Крива поправок до показань вольтметра

Рисунок 3 – Схема повірки амперметра:

PA0 – зразковий амперметр;

PA – амперметр, що повіряється

Таблиця 4 – Результати повірки амперметра

№ спостереження	Показання приладів			Обчислено
	амперметра, що повіряється, Iх, А	зразкового				похибки			варіація, υI, %	поправка, δI, А	стандартний клас точності амперметра, що повіряється
		хід уверх, I↑, А	хід униз, I↓, А		середнє значення, Iсер А	абсолютна, ΔI, А	відносна, β, %	приведена похибка, γ,%
1
2
3
4
5
6

I_пов, А

Рисунок 4 - Крива поправок до показань амперметра

Висновок

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1. Що таке повірка засобу вимірювання?

2. Які бувають повірки засобів вимірювань? Охарактеризуйте кожну з перелічених повірок.

3. Охарактеризуйте основні операції повірки.

4. Охарактеризуйте методи повірки – безпосереднього звірення та повірки – компенсаційний.

6. Що таке похибка приладу та які причини її виникнення?

7. Охарактеризуйте всі похибки приладів та вимірювань та як їх визначити.

8. Як повинні співвідноситися між собою класи точності зразкового приладу та приладу, що повіряється?

9. Як повинні співвідноситися між собою номінальні значення зразкового приладу та приладу, що повіряється?

10. Показання зразкового амперметра дорівнюють 4,0 А, а приладу, що повіряється, 4,1 А. Верхня межа вимірювання сили струму зразкового приладу складає 5,0 А. Визначити клас точності амперметра, що повірється.

11. У розпорядженні оператора є три амперметра:

PA1: I_н = 5 А, клас точності 0,2; PA2: I_н = 2,5 А, клас точності 0,5; PA3: I_н = 2,5 А, клас точності 1,0.

Який з приладів забезпечить найменшу похибку при вимірюванні сили струму 2,0 А?

13. До кола постійного струму включений резистор, опір якого дорівнює 50 Ом. При вимірюванні опору резистора було отримане значення 50,1 Ом. Визначити відносну похибку процесу вимірювання опору резистора.