Поверка вольтметра магнитоэлектрической системы М42300

5.3.2.1. Проверка соответствия вольтметра установленному классу точности.

Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой, приведенной на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Схема поверки вольтметра М42300

РV1 – поверяемый вольтметр М42300 (модуль «Приборы магнитоэлектрической системы», см. рис. 5.2); РV2 – эталонный вольтметр РС500 (модуль «Приборы магнитоэлектрической системы», см. рис. 5.2);

R_УСТ – регуляторы напряжения модуля «Питание» (рис. 5.1)

Потенциометрами R_УСТ устанавливать стрелку поверяемого вольтметра РV1 на числовые отметки шкалы при увеличении (вверх) и уменьшении (вниз) напряжения. Записывать показания эталонного вольтметра U_Д в табл. 5.2. Регуляторами R_УСТ установить нулевые показания приборов. Рассчитать абсолютные и приведенные погрешности.

Таблица 5.2.

Результаты поверки вольтметра М42300

Абсолютная погрешность D = (U_U - U_Д), где U_U – измеренное (поверяемый прибор), U_Д – действительное (эталонный прибор) значения напряжения.

Приведенная погрешность g = (D / U_Н)×100, где U_Н = 30 В – предел измерений поверяемого вольтметра.

По данным табл. 5.2 сделать вывод о соответствии (не соответствии) вольтметра М42300 указанному классу точности.

5.3.2.2. Измерить сопротивление R_V, кОм, вольтметра М42300 мультиметром МY64.

5.3.2.3. Рассчитать потребляемую вольтметром М42300 мощность, Вт

P_V = U²_Н / R_V, (5.4)

где U_Н – предел измерений вольтметра М42300,

R_V – сопротивление, полученное в п. 5.3.2.2.

Мощность P_V не должна превышать 1 Вт. Сравнить с результатом расчетов. Записать вывод.

5.3.2.4. Рассчитать чувствительность S_V, дел/В, вольтметра М42300

S_V = N / U_Н, (5.5)

где N – число делений шкалы вольтметра;

U_Н =30 В.

5.3.2.5. Рассчитать цену деления шкалы C_V, В/дел, вольтметра М42300

C_V = 1 / S_V = U_Н / N. (5.6)

5.3.2.6. По результатам экспериментов и расчетов сделать вывод о пригодности (непригодности) поверенного вольтметра к применению (по форме рис. 1.6 или рис. 1.7).

5.3.3 Градуировка шкалы омметра с последовательным включением R_X и измерительного механизма магнитоэлектрического миллиамперметра ИМ

5.3.3.1 Собрать электрическую цепь в соответствии со схемой на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Схема омметра с последовательным включением R_Х и ИМ

PA1 – миллиамперметр М42300; R_М (R_Х) – магазин сопротивлений;

R_Н1 (R_ОГР) – резистор R_Н1 модуля «Элементы ЦАП и АЦП» (рис. 5.3);

R_УСТ – регулируемый резистор модуля «Питание» (рис. 5.1)

5.3.3.2. Включить питание стенда. Установить R_М = 0 (перемкнута цепь между «а» и «в»). Произвести градуировку шкалы омметра. Для этого, увеличивая ток в цепи реостатом R_УСТ, установить максимальное значение тока I = 150 мА. Выставлять поочередно на магазине сопротивлений указанные в табл. 5.3 значения R_М и записывать соответствующие значения токов. Режим «R_Х = ¥» получают путем отключения провода от магазина сопротивлений R_М. Ток через PA1 при этом равен нулю.

Таблица 5.3

Градуировка шкалы омметра с последовательным включением R_Х и ИМ

5.3.3.3. ВНИМАНИЕ! Положение ручки реостата R_УСТ не менять. Отключить питание стенда.

5.3.3.4. Начертить шкалы миллиамперметра М42300 и омметра W1, как показано на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Шкалы миллиамперметра и омметра W1

mA – шкала миллиамперметра М42300;

W1 – шкала омметра с последовательным включением R_X

5.3.3.5. Произвести градуировку шкалы омметра W1 по данным табл. 5.3. Для этого отметить на шкале токов их значения из табл. 5.3 и осуществить перенос данных (соответствующих значений R_М) на шкалу сопротивлений. Пример переноса для одного из полученных значений тока показан на рис. 5.7.

5.3.3.6. Отключить от зажимов «а» и «в» (рис. 5.6) магазин сопротивлений. Соединить зажимы «а» и «в» с верхним и нижним зажимами вторичной обмотки расположенного на стенде (модуль «Приборы магнитоэлектрической системы») трансформатора напряжения 24/6/6 В (R_УСТ не менять!). Включить питание стенда. Измерить ток и по шкалам рис. 5.7 по вышеописанной методике определить сопротивление постоянному току R_ХИ вторичной обмотки трансформатора напряжения. Выключить питание стенда и отсоединить вторичную обмотку трансформатора напряжения.

5.3.3.7. Подключить к тем же зажимам вторичной обмотки трансформатора напряжения цифровой мультиметр РС500, включить стенд и измерить ее сопротивление.

Считая мультиметр эталонным прибором, зафиксировать измеренное им значение в качестве действительного R_ХД.

5.3.3.8. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерения R_Х (по формулам 1.3 и 1.4).

5.3.3.9. Нанести на шкале сопротивлений W1 значение R_Хд. По методике раздела 1.4 измерить расстояния L, L_Н и L_Д и рассчитать по формуле (1.6) приведенную погрешность g измерения сопротивления омметром с последовательным включением R_Х.

С учетом того, что класс точности К прибора должен быть больше g, определить и присвоить омметру (рис. 5.6) класс точности из приведенного в разделе 1.4 ряда классов точности омметров.

5.3.4. Градуировка шкалы омметра с параллельным включением R_Х и ИМ

5.3.4.1. Собрать электрическую цепь омметра в соответствии со схемой на рис. 5.8.

5.3.4.2 Включить питание стенда. Установить режим «R_М = ¥». Для этого отсоединить провод от клеммы «99999,9» (зажим «с» на схеме рис. 5.8). Увеличивая ток регулируемым резистором R_УСТ, установить ток I = 150 мА. Подсоединить провод к МС. Изменять R_М, как указано в табл. 5.4, и записывать соответствующие показания РА1.

Рис. 5.8. Схема омметра с параллельным включением R_Х и ИМ

РА1 – миллиамперметр М42300 (ИМ); R_М – магазин сопротивлений;

R_Н1 (R_ОГР) – резистор R_Н1 модуля «Элементы ЦАП и АЦП» (рис. 5.3);

R_УСТ – регулируемый резистор модуля «Питание» (рис. 5.1)

Таблица 5.4

Градуировка шкалы омметра с параллельным включением Rх и ИМ

5.3.4.3. Ручку регулируемого резистора R_УСТ повернуть на «0», отключить питание стенда.

5.3.4.4. Начертить шкалы миллиамперметра М42300 и омметра W2, как показано на рис. 5.9. Градуировку шкалы омметра провести по методике, описанной в п. 5.3.3.5.

5.3.5. Оценить шкалы омметров W1 и W2 и сравнить их между собой.

Рис. 5.9. Шкалы миллиамперметра и омметра W2

с параллельным включением Rх и ИМ

Вопросы для самопроверки

1. Диапазон показаний, диапазон измерений, их определения, обозначение на циферблате.

2. Что такое чувствительность и цена деления прибора? Как их определить?

3. Какие условные обозначения должны быть нанесены на циферблат прибора?

4. Что такое абсолютная, относительная и приведенная погрешности?

5. Почему о точности вольтметров и амперметров судят по приведенной погрешности?

6. Основные метрологические характеристики аналоговых измерительных приборов.

7. Дайте определение аддитивной и мультипликативной погрешностей. К какому типу приборов они относятся?

8. Расчет относительной погрешности цифровых измерительных приборов.

9. Принцип работы приборов МЭ системы. Основные достоинства и недостатки.

10. В чем заключается поверка амперметра МЭ системы на соответствие требованиям по классу точности? Определение погрешности при измерении тока.

11. Омметр с последовательным включением R_x и ИМ. Схема, методика подготовки омметра перед измерением, определение погрешности при измерении, присвоение класса точности.

12. Омметр с параллельным включением R_x и ИМ. Схема, методика подготовки омметра перед измерением, определение погрешности при измерении, присвоение класса точности.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Каждый обучающийся должен помнить, что, проводя опыты, он пользуется напряжением, опасным для жизни. Опасным для жизни считается напряжение 42 вольта и выше, ток – 0,01 ампера.

2. При проведении лабораторных работ обучающимся следует:

-производить все измерения и переключения электрических тумблеров строго в соответствии с описанием в методических указаниях к лабораторным работам;

-осуществлять переключения в монтажной схеме после отключения стенда от питающей сети;

-производить перемещение движка регулировочного трансформатора плавно во избежание значительного повышения тока;

-работать на закрепленном за ним рабочем месте.

3. Обучающимся запрещается:

-работать в лаборатории в отсутствии преподавателя или лаборанта, а так же без разрешения преподавателя;

-снимать ограждения с вращающихся частей электрических двигателей;

-допускать попадание рук или посторонних предметов в зону движения элементов привода;

-портить имущество работодателя и других работников;

-вскрывать электрические щитки и электрические приборы;

-прикасаться к токоведущим частям рубильников электрических аппаратов или измерительных приборов, к токоведущим кабелям и соединительным проводам;

-оставлять включенные электрические приборы и установки без присмотра;

-пользоваться неисправным инструментом и приспособлениями;

-включать электроприборы в электрическую сеть влажными руками;

-работать одному при выполнении лабораторной работы;

-связывать, скручивать провода, использовать выключатели, розетки, предметы стенда для подвешивания предметов;

-одновременно дотрагиваться до электроприборов и заземлённых металлических предметов (батареи и трубы центрального отопления, водопровода).

4. По окончании лабораторной работы обучающимся следует:

- сообщить о завершении работы преподавателю или лаборанту;

- установить все выключатели, тумблеры на стендах в положение «ВЫКЛ.» или «ОТКЛ.»;

- отключить лабораторные стенды от электрической сети рубильником;

- выключить лабораторные установки и электроприборы;

привести в порядок рабочее место.

5. При возникновении аварийной ситуации следует прекратить работу, обесточить стенды общим рубильником питающей электросети и сообщить об этом преподавателю.

6. При поражении током каждый студент должен быстро освободить пострадавшего от воздействия тока, отключив общий рубильник стенда (лаборатории), оказать ему первую помощь и немедленно сообщить о случившемся преподавателю.

7. Обо всех обнаруженных недостатках и замечаниях сообщить преподавателю.

Приложение 1