|
1. Цель работы:
Ознакомление с типовыми вольтметрами постоянного напряжения, овладение методикой измерений постоянных напряжений, приобретение навыков градуировки вольтметров.
2. Описание лабораторной установки:
Градуировка магнитоэлектрического вольтметра. Градуировка выполняется путем сравнения показаний α х градуируемого вольтметра (в делениях) с показаниями Vо образцового вольтметра (в вольтах). В качестве образцового вольтметра используется мультиметр измерительной станции MS-9160. Схема градуировки показана на рис. 1. Одновременно с градуировкой производится проверка точности работы встроенного вольтметра источника питания измерительной станции.
Рис. 1. Схема градуировки вольтметра |
Измерение сопротивлений вольтметров. Измерение производится косвенным методом по схеме, показанной на рис.2 и рис.3. В работе необходимо измерить сопротивление градуируемого магнитоэлектрического вольтметра. Для измерения сопротивления вольтметра используется образцовый резистор R0, уже встроенного в лабораторный градуируемый вольтметр. Измерение производится в два этапа. Сначала градуируемый вольтметр подключается непосредственно к клеммам регулируемого источника питания (так же, как и в предыдущем пункте работы, рис.1), а значение напряжения с помощью регулируемого источника устанавливается равным или близким верхнему пределу измерения (50 дел). Это напряжение источника питания U1. Затем вольтметр подключается к источнику напряжения через образцовый резистор R0 и измеряется напряжение U2 на клеммах вольтметра,согласно рис.4. Часть напряжения источника питания (измеренного в первом случае - U1) падает на сопротивлении R0, поэтому измеренное напряжение U2 будет меньше U1. По полученным результатам измерений U1 и U2 с учетом значения R0 вычисляется сопротивление R B вольтметра.
Рис. 2. Схема измерения U1 | Рис. 3. Схема измерения U2 |
|
Рис. 4. Схема включения при измерении U2 |
Проверка режимов работы основных каскадов электронного блока.
Производится путем измерения постоянных напряжений в различных контрольных точках схемы, выведенных на переднюю панель электронного блока.
3. Перечень используемых приборов:
- Образцовый вольтметр. В качестве образцового вольтметра используется мультиметр измерительной станции MS-9160. Класс точности выбирается 0,5%
- Градуируемый магнитоэлектрический вольтметр. Класс точности 2%.
4. Рабочие формулы:
п.1 Погрешность измерения напряжения встроенного вольтметра источника питания в каждой точке измеряется по формуле
п.2 По полученным результатам измерений U1 и U2 с учетом значения R0 вычисляется сопротивление R B вольтметра
Погрешности измерения напряжений U 1 и U2 вычислить по формуле
, %,
где U п – верхний предел измерения; U1,2 – показания вольтметра (U1 или U2); d, % – предел допускаемой погрешности вольтметров (класс точности), указанный на шкале прибора.
Погрешность косвенного измерения сопротивления вольтметра, вычисляется:
п.3 Поправка вычисляется по формуле
.
В отдельных случаях, когда выполняется неравенство
можно пользоваться приближенной формулой
С≈Uизм-Uк.
Исправленный отсчет вычисляется по формуле:
α = αизм+С
5. Примеры расчетов:
Погрешность измерения напряжения встроенного вольтметра источника питания в каждой точке измеряется по формуле
δUип = 100
δUип = 4,69
и т.д.
Сопротивление R B вольтметра вычисляется
Rв = 293 кОм
Погрешности измерений напряжений U 1 и U2 по формуле, равны:
, %,
δU1 =2 %
δU2=3,84 %
Выражение для δ R в:
δRв= 13,15 %
Поправка вычисляется по формуле
.
С = 0,52 дел
С = 3,21 дел
и т.д.
α = αизм+С
α = 20 + 0,52 = 20,52
и т.д.
6. Результаты измерений и вычислений:
Отсчет по шкале α x, дел. | Показания образцового вольтметра V0, В | Показания вольтметра источника питания Vип, В | Погрешность измерения напряжения δUип, % |
0,018 | |||
1,469 | 1,4 | 4,69 | |
2,905 | 2,9 | 0,172 | |
4,35 | 4,3 | 1,149 | |
5,8 | 5,8 | ||
7,23 | 7,2 | 0,41 | |
8,7 | 8,7 | ||
10,09 | 10,1 | 0,099 | |
11,44 | 11,4 | 0,349 | |
12,91 | 12,9 | 0,077 | |
14,4 | 14,4 |
Рис. 5 График градуировки.
Тип вольтметра | Класс точности (%) | Показания | R0 | Rв | Погрешности | |||
U1, дел. | U2, дел. | δU1 , % | δU2 , % | δRв, % | ||||
Магнитоэлектрический | 2,0 | 270 кккк | 3,84 | 13,15 |
Точки схемы | Показания мультиметра, В | Показания магнитоэлектрического вольтметра | ||||
Отсчеты | Поправка С, дел | Исправленный отсчет α = αизм+С | Напряжение, В | |||
αизм, дел (без шунта) | αк, дел (с шунтом) | |||||
5,65 | 19,5 | 0,52 | 20,52 |
| ||
7,42 | 22,5 | 3,21 | 25,71 |
| ||
8,15 | 14,5 | 8,55 | 27,55 |
| ||
5,15 | 16,5 | 0,53 | 17,53 |
| ||
8,86 | 1,07 | 31,07 |
| |||
| 11,57 | 9,79 | 40,79 |
| ||
6,55 |
| |||||
3,539 |
| |||||
5,60 | 18,5 | 17,5 | 1,12 | 19,62 |
| |
6,13 | 16,5 | 6,07 | 22,57 |
|
7. Вывод:
Ознакомились с типовыми вольтметрами постоянного напряжения. В качестве образцового вольтметра использовали мультиметр измерительной станции MS-9160. Одновременно с градуировкой проводили проверку точности работы встроенного вольтметра источника питания измерительной станции. По полученным результатам был построен график градуировки. А так же вычислили погрешность измерения сопротивления вольтметра, пользуясь методикой вычисления погрешности косвенного измерения.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Півпровідникових діодів | | | Калиманджаро покорила группа российских альпинистов, двое из которых - на протезах http://www.1tv.ru/news/social/262964 |