Назва роботи: ПОВІРКА ТЕХНІЧНОГО АМПЕРМЕТРА І ВОЛЬТМЕТРА магнітоелектричної системи
Предметна область: Комунікація, зв'язок, радіоелектроніка та цифрові прилади
Опис: У практиці перевірки вимірювальних приладів знайшли застосування два способи: зіставлення показань вивіреного і зразкового приладів; порівняння показань вивіреного приладу з заходом даної величини. Верхня межа вимірювань зразкового приладу повинен бути таким же як і вивіреного або не перевищує межі вимірюваного приладу більш ніж на 25. Допустима похибка зразкового приладу повинна бути 3.5 разів нижче похибки вивіреного приладу.
Розмір файлу: 61.41 KB
Роботу скачали: 233 чол.
Лабораторна робота N1
ПОВІРКА ТЕХНІЧНОГО АМПЕРМЕТРА і ВОЛЬТМЕТРА магнітоелектричної системи
Часть1.ПОВЕРКА ТЕХНІЧНОГО АМПЕРМЕТРА
1 .1.1. Вивчити схему повірки амперметра;
1.1.2. Визначити клас точності вивіреного амперметра;
1.1.3. Вивчити методи перевірки вимірювальних засобів.
1.2. Основні теоретичні положення.
Для оцінки параметрів окремих фізичних величин використовуються контрольно-вимірювальні засоби. Якість вимірювальних засобів характеризується сукупністю показників, що визначають його працездатність, точність, надійність і ефективність застосування.
Для забезпечення гарантованої точності вимірювань проводиться періодична повірка вимірювальної апаратури.
Повірка вимірювального засобу - це визначення відповідності дійсних характеристик вимірювального засобу технічним умовам або державним стандартам. При здійсненні перевірки застосовуються вимірювальні засоби повірки - спеціально передбачені кошти підвищеної точності в порівнянні з повіряти вимірювальними засобами. Методи перевірки - сукупність перевірочних вимірювальних засобів, пристосувань і спосіб їх застосування для встановлення дійсних метрологічних показників повіряються вимірювальних засобів.
У практиці перевірки вимірювальних приладів знайшли застосування два способи:
- зіставлення показань вивіреного і зразкового приладів;
- порівняння показань вивіреного приладу з заходом даної величини.
При перевірці першим способом в якості зразкових приладів вибираються прилади з кращими метрологічними якостями.
Для повірки приладів постійного струму в якості зразкових приймаються магнітоелектричні прилади, а для повірки приладів змінного струму - електродинамічні. Останнім часом використовуються цифрові прилади.
Верхня межа вимірювань зразкового приладу повинен бути таким же, як і вивіреного або не перевищує межі вимірюваного приладу більш ніж на 25%. Допустима похибка зразкового приладу повинна бути 3. 5 разів нижче похибки вивіреного приладу.
Похибка висловлюють у вигляді абсолютних величин і у вигляді відносних.
а) абсолютну похибку вимірювального приладу:
де ХП (показання приладу ІП) і Хо (показання приладу А2) - відповідно показання приладу і дійсне значення вимірюваної величини зразковим приладом;
б) відносну похибка засобу вимірювання, часто виражається у відсотках:
де Х - абсолютна похибка.
Для оцінки багатьох засобів вимірювань широко застосовується наведена похибка, що виражається у відсотках:
де Хн.з. - нормирующее значення, тобто деяке значення, по відношенню до якого розраховується похибка.
Часто в якості нормує значення для зведеної похибки приймають верхню межу вимірювання приладу. Для багатьох засобів вимірювань по зведеної похибки встановлюють клас точності приладу. Наприклад, прилад класу 0,5 може мати основну наведену похибку, що не перевищує 0,5%.
Вимірювальні прилади можуть бути наступних класів точності:
0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Багатограничні прилади перевіряють на одному, двох основних межах, а на інших в деяких точках.
В результаті перевірки встановлюють наведену похибку і по ній клас точності приладу.
Амперметри магнітоелектричної системи застосовуються для вимірів струмів в ланцюгах постійного напруження. Магнітна ланцюг приладу складається з постійного магніту, полюсних наконечників, нерухомого циліндра. У повітряному зазорі між поверхнями полюсних наконечників і циліндра створюється радіальне поле, яке в силу малості повітряного зазору можна вважати рівномірним. Рамка з обмоткою кріпиться на півосях і може повертатися в зазорі.
В результаті взаємодії магнітного поля і струму обмотки створюється обертовий момент, пропорційний струму:
де О - постійна приладу, що залежить від числа витків і площі обмотки і від індукції в зазорі.
Протіводействующ ий момент:
де W - питома протидіючий момент пружини.
Рівняння шкали приладу.
де SI - чутливість приладу.
Магнітоелектричні прилади працюють тільки на постійному струмі. Вони відрізняються високою чутливістю, високою точністю, рівномірністю шкали, виконуються у вигляді амперметрів і вольтметрів постійного струму.
1.3. Проведення експерименту.
1.3.1. Зберіть схему рис. 1.1.
мультиметр - контрольний амперметр,
А2 - вивіреного приладу.
1.3.2. Перед включенням стенда встановіть перемикач ЛАТРа в початкове положення (10В).
1.3.3. Змінний резистор R13 встановіть на максимальний опір.
1.3.4. Увімкніть стенд тумблером «МЕРЕЖА», потім тумблер включення ЛАТРа (S7) і нарешті тумблер живлення ланцюгів постійного струму (S6).
1.3.5. Змінюйте перемикачем ЛАТРа величину напруги, (величина контролюється вольтметром V2) до отримання величини вимірюваного струму, подальше збільшення струму здійснюється плавно за допомогою змінного резистора R13.
1.3.6. Зробіть необхідне для розрахунків кількість замірів при «ході вгору» і далі «ході вниз». Дані занести в Табл.1.1.
1.3.7. Після закінчення роботи поверніть все апарати в початковий стан.
1.4. Обробка результатів досвіду.
1.4.1. Обчислити за результатами вимірювання абсолютну похибку в декількох точках шкали вивіреного амперметра.
1.4.2. Обчислити відносну похибку вивіреного амперметра
Обчислити поправку (поправка дорівнює абсолютним погрішностей, узятим зі зворотним знаком).
1.4.3. Визначити клас точності вивіреного амперметра і порівняти його з класом точності, нанесеного на шкалі вивіреного амперметра.
1.4.4. Побудувати графік поправок I = f (I п). При побудові графіка на горизонтальній осі відкладають значення виміряної величини (показання Iп), на вертикальній осі значення поправки I з урахуванням їх знака. Отримані точки з'єднують прямими лініями.
1.5.Вопроси для самоперевірки.
1.5.1. Яким має бути співвідношення класів точності зразкового і вивіреного амперметрів?
1.5.2. На шкалі вимірювального приладу є позначення 1,0. Що це означає?
1.5.3. Що розуміється під повіркою засобів вимірювальної техніки?
1.5.4. Прилад якого класу точності слід вибрати для повірки амперметра класу 1,5; 2,5?
1.5.5. Напишіть рівняння шкали приладів магнітоелектричної системи.
Часть2.ПОВЕРКА ВОЛЬТМЕТРА магнітоелектричної системи
2.1.1.Ізучіть схему повірки вольтметра;
2.1.2.Определіть клас точності вивіреного вольтметра;
2.1.3.Ізучіть методи перевірки вимірювальних засобів.
2.2.Основні теоретичні положення.
(См.часть1 лабораторної роботи).
Для повірки вольтметра магнітоелектричної системи зразковий і Вивірений вольтметри включають паралельно.
Вимірювальний механізм магнітоелектричної системи можна включити в будь-яку електричну ланцюг двома різними способами. При схемі (Рис. 2.1.а.) через обмотку механізму, позначеного літерою А проходить весь струм навантаження.
Відхилення рухомої частини її від нульового положення буде залежати від значення струму I. У цьому випадку показання приладу є функцією струму навантаження, що дозволяє проградуювати його шкалу в амперах, і він буде служити амперметром.
Якщо такий прилад доповнити досить великим опором Rд, сполученим послідовно з обмоткою рамки, і включити прилад, позначений буквою V (Рис. 2.1.б.), то через нього буде проходити струм Iv, який визначається напругою і сумою опорів:
де Rр - опір обмотки рамки приладу.
2.3.4. Зробіть необхідне для розрахунків кількість замірів, а потім поверніть перемикач ЛАТРа в положення 80В і знову плавно підганяйте додатковим резистором RД до цілих значень 20В, 30В, 40В, 50В.
2.3.5. Після закінчення роботи поверніть все апарати в початкове положення і вимкніть стенд.
2.4.Обработка результатів досвіду.
2.4.1. Обчислити за результатами вимірювання абсолютну похибку в декількох точках шкали вивіреного вольтметра.
2.4.2. Обчислити відносну похибку вивіреного вольтметра
Обчислити поправку (поправка дорівнює абсолютним погрішностей, узятим зі зворотним знаком).
2.4.3. Визначити клас точності вивіреного вольтметра і порівняти його з класом точності, нанесеного на шкалі вивіреного вольтметра.
2.4.4. Побудувати графік поправок U = f (U п). При побудові графіка на горизонтальній осі відкладають значення виміряної величини (показання Uп), на вертикальній осі значення поправки U з урахуванням їх знака. Отримані точки з'єднують прямими лініями.
2.5. Питання для самоперевірки.
2.5.1. Що таке клас точності вимірювального приладу?
2.5.2. Які варіанти способу звірення показань вивіреного і зразкового приладів Вам відомі?
2.5.3. Як перевіряють відповідність вивіреного приладу вказаною на шкалі класу точності?
2.5.4. Чи можливе проведення повірки вольтметра класу 0,5 за допомогою вольтметра класу 0,2?