МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ)

Кафедра электротехники, метрологии и электроэнергетики

ГРУППА_________________________________

СТУДЕНТЫ_________________________________

_________________________________

_________________________________

_________________________________

_________________________________

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ________________________________

ОТЧЕТ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

по курсу " Метрология, стандартизация и сертификация"

«РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИБОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Расширение пределов измерения микроамперметра типа М265М по току с помощью шунта и определение класса точности амперметра с новым пределом измерения.

2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1. Расширение пределов измерений приборов по току

Расширение пределов измерения приборов по току осущес­твляется с помощью шунтов.

Шунт является простейшим измерительным преобразовате­лем тока в напряжение. Он представляет собой четырехзажимный низкоомный резистор с калиброванным сопротивлением. Шунт подключается параллельно измерительному прибору ( миллиамперметру или амперметру), пределы измерения которого необходимо расширить.

Основными характеристиками шунта являются номинальное значение входного тока I_ном, номинальное значение выходного напряжения U_ном и класс точности, определяющий допус­тимое отклонение его сопротивления в процентах от номина­льного значения R_ном = U_ном / I_ном. Стандартные шунты выпускают на номинальные токи от десятых долей ампера до 7500А. Номинальные падения напряжения шунтов 10, 15, 30, 45, 60, 75, 100, 150, 300 мВ. Классы точности шунтов 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5. Класс точности шунтов выражен в процентах и определяется основной относительной погрешностью K_т = δ = (ΔR_ш/R_ш)ּ100 и обозначается числом в кружочке. Шунты на небольшие токи (до 30 А) могут быть встроены в корпус измерительного прибора. Такие шунты называют внутрен­ними. Наружные шунты используют при измерениях как малых, так и больших токов.

Некоторые типы наружных шунтов приведены на рис.2.1.

Наружные шунты переносные и стационарные

Рис. 2.1

75-РИ шунты калиброванные переносные для расширения, пределов измерения магнитоэлектрических милливольтметров с током потребления 7,5 мА при измерении постоянного тока. Двухпредельные на номинальный ток 0,3-0,75 А; 1,5-7,5 А;15-30 А, однопредельные на 75 и 150 А. Температура от +15 до +35° С, влажность до 80%. 118Х50Х44 мм, 0,19—0,45 кг.

75ШС-0,2 шунты калиброванные стационарные для расширения пределов измерения амперметров постоянного тока. K_т=0,2. Номинальное напряжение 75 мВ.

75ШС, 75ШСМ и 100ШС шунты калиброванные стационарные для расширения пределов измерения амперметров постоянного тока. K_т=0,5. Номинальное напряжение 75 и 100 мВ. Изготовляют: а) для эксплуатации при t от —30 до +40° С, влажность до 90%, обыкновенные; б) для эксплуатации при t от —40 до +50° С, влажность до 95%, вибропрочные, тряскопрочные. Поставляют комплектно с соединительными проводни­ками и винтами.

150ШС шунты калиброванные стационарные для расширения пределов измерения амперметров и счетчиков постоянного тока. K_т=0,5. Номинальное напряжение 150 мВ.

Шунты изготовляют из термостабильного материала- манганина ( сплава меди, марганца и никеля ), и их сопротивле­ние практически не зависит от температуры окружающей среды.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

С хема лабораторной установки

Рис. 3.1

3.1. Основные метрологические характеристики измерительного механизма (микроамперметра μА), пределы измерений по току которого увеличиваются с помощью шунта

Т а б л и ц а 3.1

Основные метрологические характеристики микроамперметра типа М265М № ______________

Предел измерений по току IμА макс, мА	Предел измерений по напряжению UμА макс, мВ	Класс точности прибора, KтμА	IμА норм, мА	ΔIμА макс = =(KтμА IμА норм)/100, мА	RиμА = =UμА макс/IμА макс, Ом
0,500	75,0	1,5

3.2. Основные метрологические характеристики шунта, используемого для расширения пределов измерения измерительного механизма (микроамперметра μА)

Т а б л и ц а 3.2

Основные метрологические характеристики шунта

Новый предел измерений по току IА макс, мА	Коэффициент шунтирования К= IА макс /IμА макс	Относительная погрешность шунта δш, %	Сопротивление шунта Rш= RиμА/(К-1), Ом	Абсолютная погрешность шунта ΔRш макс = =( δш · Rш)/100, Ом
		1,0

Примечания:

1. Новый предел измерений по току I_{А макс} шунтированного прибора (60, 75, 125, 150, 250, 275, 300, 350 мА) указан на лабораторном стенде у шунта, который по указанию преподавателя используется в лабораторной работе.

2. В лабораторной работе используются шунты, изготовленные в лаборатории для учебных целей с относительной погрешностью δ_ш=1,0. Для промышленных шунтов класса точности ниже 0,5 нет (см. раздел 2.).

Поэтому на шунте должен быть указан не класс точности, а относительная погрешность шунта δ_ш.

3.3. Расчетные метрологические характеристики шунтированного прибора

Т а б л и ц а 3.3

Основные метрологические характеристики шунтированного прибора типа м265м

Новый предел измерений по току IА макс, мА	Предел измерений по напряжению UА макс, мВ	Новый класс точности прибора, KтА	IА норм, мА	ΔIА макс = =(KтА · IА норм)/100, мА	RиА = =UА макс/IА макс, Ом
	75,0

Новый класс точности шунтированного прибора K_тА с расширенным пределом измерения находится, согласно теории суммирования погрешностей следующим образом:

рассчитывается максимальная приведенная погрешность шунтированного прибора по выражению

,

а затем определяется новый класс точности шунтированного прибора K_тА исходя из нормированного ряда классов точности для электромеханических приборов 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 так чтобы он был ближайшим максимальным значением по отношению к рассчитанному значению γ.

3.4. Выбор образцового прибора для поверки шунтированного прибора типа м265м

Выбор образцового прибора определяется необходимым соотноше­нием пределов допускаемой погрешности образцового и поверяемого прибора, которое допускается согласно ГОСТ 8.497-83 не более 1:4 при поверке приборов класса точности 1,0 и менее то­чных. Верхние пределы измерений образцового и поверяемого прибо­ров рекомендуется выбирать одинаковые, могут использоваться об­разцовые приборы с пределом измерений, превышающим (до 25%) предел измерения поверяемого прибора.

Т а б л и ц а 3.4

Основные метрологические характеристики образцового амперметра типа м2038 № ______________

Класс прибора, KтАо	Предел измерений IАо макс, мА	IАо норм , мА	Δ IАо макс, мА

Соотноше­ние пределов допускаемой погрешности образцового Δ I_{Ао макс} и поверяемого прибора Δ I_{А макс} равно Δ I_{Ао макс}: Δ I_{А макс} = 1 : ___

Заключение по выбору образцового прибора: полученное соотношение пределов допускаемой погрешности образцового Δ I_{Ао макс} и поверяемого прибора Δ I_{А макс ______________________________________________________}* требованиям ГОСТ 8.497-83 и прибор __________________________** использоваться в качестве образцового прибора для поверки микроамперметра М265М.

* соответствует или не соответствует ** может или не может