4 Определение внутреннего сопротивления тестера при измерении напряжения

Задача состоит в определении внутреннего (входного) сопротивления тестера R_V в режиме измерения напряжения постоянного тока по схеме, приведенной на рис.5 а путем включения в измерительную цепь последовательно с вольтметром магазина сопротивлений.

Предполагается, что источник измеряемого напряжения имеет достаточно малое выходное сопротивление. Тогда при R_м1=0 (см. эквивалентную схему на рис.5 б) падение напряжения U₁ на входе вольтметра равно значению э.д.с источника

.

При включенном магазине (R_м2=0) падение напряжения U₂ на входе вольтметра определяется выражением:

.

Ток в цепи рассчитывается по формуле:

.

Тогда входное сопротивление вольтметра определится выражением:

(1)

и в частном случае, при U₂ = 0,5U₁, R_V =R_м2.

4.1 Собрать схему эксперимента согласно рис.5 а и установить на магазине сопротивление R_м1, равное нулю.

4.2 Регулируя э.д.с источника, установить стрелку вольтметра на какую-либо, лучше конечную, отметку шкалы и записать показания вольтметра U₁.

4.3 Изменяя сопротивление магазина R_м добиться того, чтобы показания U₂ тестера уменьшились в два раза: U₂=0,5U₁. В этом случае внутреннее сопротивление тестера R_V и сопротивление магазина R_м2 будут равны.

4.4 Сравнить полученное экспериментальным путем значение внутреннего сопротивления прибора R_V с нормированным значением (берется по справочнику или рассчитывается по формуле, указанной на обратной стороне прибора):

,

где U_к – предел измерения, а I_по – ток полного отклонения (его значение указано на обратной стороне прибора).

В том случае, если регулировкой сопротивления магазина не удается уменьшить показания вольтметра в 2 раза, выставляют максимально возможное сопротивление на магазине R_м2 и снимают второй отчет U₂ с тестера.

Значение внутреннего сопротивления R_V рассчитывают по формуле (1).

Контрольные вопросы к работе л- 01

1 Приведите схему эксперимента и ее эквивалентную схему для определения действительных значений погрешности испытуемого тестера в режиме измерения силы постоянного тока.

2 Во сколько раз класс точности образцового прибора должен быть выше класса точности испытуемого прибора?

3 Из каких соображений выбирается сопротивление нагрузки в схеме эксперимента для определения ?

4 Приведите формулы для расчета действительных значений абсолютной и относительной погрешности испытуемого миллиамперметра.

5 Приведите формулы для расчета предельно допустимых значений абсолютной и относительной погрешностей испытуемого миллиамперметра.

6 Каков характер измерения действительных значений абсолютной и относительной погрешности по шкале испытуемого прибора?

7 Приведите схему эксперимента и ее эквивалентную схему для определения внутреннего сопротивления миллиамперметра.

8 Поясните методику проведения эксперимента при определении внутреннего сопротивления миллиамперметра.

9 Как рассчитать внутреннее сопротивление миллиамперметра, если при подключении магазина сопротивлений не удается добиться уменьшения показаний миллиамперметра в два раза?

10 Как рассчитать нормированное значение внутреннего сопротивления миллиамперметра, пользуясь его основными характеристиками?

11 Приведите схему эксперимента и ее эквивалентную схему для определения погрешности вольтметра.

12 Приведите формулы для расчета действительных и предельно допускаемых значений абсолютной и относительной погрешности вольтметра.

13 Приведите схему эксперимента и ее эквивалентную схему для определения внутреннего сопротивления вольтметра.

14 При каком условии отсчет значения с магазина сопротивлений равен внутреннему сопротивлению испытуемого вольтметра?