Измерение тока косвенным методом

Постановка задачи: на основе вольтметра с пределом измерения создать миллиамперметр с пределом измерения.

Сопротивление шунта с параллельно включенным вольтметром должно быть

Ом.

Для точной установки сопротивления шунт выполнен из двух параллельно соединенных переменных резисторов: 10 Ом и 330 Ом.

Принципиальная схема измерения тока косвенным методом приведена на рис.1.2.5.

Рис. 1.2.5. Принципиальная схема измерения тока косвенным методом.

Ток в цепи из регулируемого источника постоянного напряжения G (блок 212.2) и последовательно соединенных 4 резисторов 10 Ом определяется по напряжению на шунте . Напряжение шунта измеряется вольтметром(мультиметр 7050, блок 510.1). Шунт образован двумя переменными резисторами 10 Ом и 330 Ом (блок 2330). Использование двух резисторов позволяет более точно подобрать сопротивление шунта. Для калибровки цепи косвенного измерения тока используется цифровой миллиамперметр(мультиметрMY60, блок 510.1). Схема электрическая соединений для данного эксперимента приведена на рис. 1.2.6.

Рис. 1.2.6. Схема электрическая соединений для измерения тока косвенным методом.

В качестве источника напряжения используется регулируемый генератор постоянного напряжения блока А1 (212.2). В цепь последовательно включены 4 резистора 10 Ом из блока А8 (2330). Шунт образован двумя параллельно соединенными переменными резисторами 10 Ом и 330 Ом блока А7 (2330). Напряжение шунта измеряется аналоговым мультиметром 7050 (предел 0,1 В). В качестве образцового миллиамперметра используется цифровой мультиметр MY60 с установленным пределом измерения постоянного тока «200 мА». Оба мультиметра установлены в блоке А3 (510.1).

Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блоков генераторов напряжений А1 (212.2) и мультиметров А3 (510.1).

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218	~ 220 В / 16 А
А1	Блок генераторов напряжения	212.2	Постоянное напряжение 0…+15 В, ток не более 200 мА
А3	Блок мультиметров	510.1	Аналоговый мультиметр 7050, цифровой мультиметр MY60
А7	Блок резисторов	2330	Переменные резисторы 2х10 кОм; 330 Ом; 10 Ом
А8	Блок элементов измерительных цепей	2332	Набор катушек индуктивности, конденсаторов и диодов

Указания по проведению эксперимента Измерение напряжения косвенным методом

• Убедитесь, что переключатели «Сеть» блоков, используемых в эксперименте, выключены.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений рис. 1.2.4.

• Установите минимальное выходное напряжение на выходе регулируемого генератора постоянных напряжений (блок А1, 212.2): ручку регулировки напряжения 0…15 В поверните против часовой стрелки до упора. Тумблер источника постоянного напряжения переведите в верхнее положение: источник подключен к гнездам «+» и «-».

• Установите максимальное сопротивление резисторов 10 кОм и 330 Ом блока А7 (2330). Для этого поверните ручки резисторов по часовой стрелке до упора.

• Установите пределы измерения мультиметров блока А3 (510.1): - для мультиметра 7050 предел измерения постоянного тока 5 мА; - для мультиметра MY60 предел измерения постоянного напряжения 20 В.

• Проверьте и, при необходимости, скорректируйте установку стрелки аналогового мультиметра 7050 на 0 шкалы.

• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

• Включите выключатель «СЕТЬ» блока генераторов напряжения А1, блока мультиметров А3 и выключатель питания мультиметра MY60.

• Вращая по часовой стрелке ручку регулировки постоянного напряжения генератора А1 установите на выходе генератора напряжение 5,00 В по показаниям цифрового мультиметра MY60.

• Регулировкой переменных резисторов установите ток 5 мА через миллиамперметр 7050. Регулировку величины добавочного сопротивления целесообразно начать с медленного вращения ручки резистора 10 кОм против часовой стрелки: ток миллиамперметра начнет постепенно возрастать.

• Если резистором 10 кОм не удалось установить стрелку миллиамперметра точно на конечное деление шкалы, точную установку необходимо выполнить с помощью резистора 330 Ом.

Цепь из добавочных резисторов и миллиамперметра образует вольтметр с пределом измерения 5 В. Для отсчета значений напряжения, измеряемого этим вольтметром, удобно использовать шкалу с 50 делениями мультиметра 7050. Одно деление шкалы соответствует 0,1 В.

Для оценки точности вольтметра, реализующего метод косвенного измерения напряжения, определим его абсолютную погрешность для оцифрованных делений шкалы.

• Уменьшая выходное напряжение генератора постоянных напряжений последовательно установить стрелку аналогового прибора на деления шкалы 40, 30, 20 и 10 единиц, что соответствует 4, 3, 2 и 1 В. Соответствующее этим показаниям аналогового прибора точное значение напряжения генератора определить по показаниям цифрового мультиметра. Вычислить абсолютную погрешность показаний аналогового прибора. Результаты занести в таблицу 1.2.1.

Таблица 1.2.1

№	Показания аналогового вольтметра ()		Показания цифрового вольтметра, В ()	Абсолютная погрешность, В
	делений	В
1	40	4
2	30	3
3	20	2
4	10	1