лаба 2Microsoft Word

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт заочного и дополнительного образования

Лабораторная работа № 2

по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

Выполнила: студентка группы З-5580 - Белоногова К.В.

Проверил: преподаватель: Винникова В.П.

г. Ханты-Мансийск- 2011г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Приобретение практических навыков использования комбинированных (универсальных) электромеханических измерительных приборов для измерения напряжений, силы тока, сопротивления постоянного тока, оценки погрешностей измерений.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Входное сопротивление прибора при измерении напряжения составляет 20 кОм/В. Каково входное сопротивление на пределе 0,1 В; 1 В; 10 В?

Входное сопротивление вольтметра определяет мощность, потребляемую вольтметром от измеряемой цепи. Для измерения обычно выбирают вольтметр, у которого входное сопротивление в 100 раз и более превышает сопротивление участка цепи, к которому он подключается.

Универсальные электромеханические приборы (авометры) имеют обычно (но не всегда) входное сопротивление 20 кОм/В при измерении напряжения постоянного тока, т.е.:

• на пределе 0,1 В входное сопротивление равно 2 кОм;

• на пределе 1 В входное сопротивление равно 20 кОм;

• на пределе 10 В входное сопротивление равно 200 кОм.

2. Как обеспечивается расширение предела измерения магнитоэлектрических вольтметров? Выведите соответствующую формулу для величины добавочного сопротивления.

При измерении напряжения при помощи магнитоэлектрического механизма необходимо снизить ток, протекающий через измерительный механизм. Для этого применяют добавочные сопротивления, которые включаются последовательно с измерительным механизмом. Схема включения добавочных сопротивлений показана на рисунке.

Расчет добавочных сопротивлений производится исходя из соотношений:

где - коэффициент расширения предела измерения или множитель шкалы.

3. Как расширить пределы измерения магнитоэлектрического амперметра? Выведите формулу для определения величины сопротивления шунта.

Магнитоэлектрический механизм может быть применен в амперметрах. Однако в виду высокой чувствительности по току Si, непосредственно механизм может измерять только малые значения тока (микроамперы или миллиамперы). Для расширения пределов измерения по току применяют шунтирование магнитоэлектрического механизма. Для этой цели используют специальные сопротивления с нормированными метрологическими свойствами, называемыми шунтами.

Схема шунтирования механизма показана на рисунке.

Величину шунта можно рассчитать из соотношения:

где - коэффициент деления, называемый также множителем шкалы.

Обычно Rш=10-2…10-3 Ом.

4. Как можно скорректировать (поправить) показание вольтметра на вели­чину методической погрешности за счет потребляемой от измеряемой цепи мощности?

Пусть, например, необходимо измерить вольтметром со входным

сопротивлением Ry напряжение на нагрузке Rи, создаваемое источником

напряжения Ur с сопротивлением Ri. Напряжение на нагрузке Rи до

подключения вольтметра:

После включения вольтметра напряжение на нагрузке:

Используя метод эквивалентного источника напряжения (теорема Тевенина) относительно ветви нагрузки, можно получить, что из-за конечного значения входного сопротивления вольтметра появляется относительная методическая погрешность измерения:

, где

Эта погрешность по характеру проявления является систематической, более конкретно - погрешностью метода (методической).

В соответствии со смыслом систематической погрешности при известных сопротивлениях может быть введена поправка на шунтирующее действие прибора (коррекция показания) в виде:

8. Объясните метод нормирования основной погрешности электроме­ханических омметров.

Омметр (Ом + др.-греч. μετρεω «измеряю») — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений. Обычно измерение производится по постоянному току, однако, в некоторых электронных омметрах возможно использование переменного тока. Разновидности омметров: мегаомметры, гигаомметры, тераомметры, миллиомметры, микроомметры, различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.

Под нормированием погрешностей подразумевается установление предельных значений погрешностей для данного типа средств измерений. Принципы нормирования погрешностей описаны в стандартах ГОСТ 8401-80.

Нормируются основные и дополнительные составляющие погрешности. Им присваивается класс точности средств измерений – это характеристика, определяющая гарантированные границы значений основных и дополнительных погрешностей.

При эксплуатации средств измерений производится их периодическая поверка на соответствие требуемым метрологическим характеристикам.

8. Объясните принцип построения схемы электромеханического авометра при измерении напряжения и силы переменного тока.

Универсальные электромеханические измерительные приборы предназ­начены для измерения напряжения и силы постоянного тока, среднеквадратического значения напряжения и силы переменного тока синусоидальной формы, сопротивления постоянному току, электрической емкости. В связи с этим их называют также авометрами (ампервольтомметрами). Устройство этих приборов основано на использовании магнитоэлектрического измерительного механизма (микроамперметра) и измерительных цепей типа добавочных резисторов, шунтов, выпрямителей для преобразования измеряемой электрической величины в значение постоянного тока.

8. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при исполь­зовании электромеханических авометров?

При работе с прибором необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

1. Избегать случайного прикосновения к токоведущим элементам, находящимся под напряжением, превышающем 50 вольт;

2. Должно быть присутствие второго лица при измерениях напряжения свыше 300 V;

3. Учитывать возможность возникновения непредусмотренных опасных зарядных напряжений (например, накопление опасных зарядов на конденсаторах) при измерениях в аппаратуре;

4. Не проводить измерения во влажной среде. Руки, обувь, пол, рабочее место должны быть сухими;

5. Внимательно следить за соответствием выбранных на приборе вида работ и диапазона измерения измеряемой величине. Подключение прибора на диапазонах измерения тока, сопротивления или низкого напряжения, например, к сети 220 V ведет к немедленному выходу его из строя, а оператор подвергается опасности.