авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«Федеральное агентство по образованию Архангельский государственный технический университет Н.В. Розова, С.И.Третьяков ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ...»

-- [ Страница 2 ] --

Модулированные колебания в этом случае описываются формулой 1/(0 = U (1 + М sin Q 0 sinft)t. (2) a Коэффициент амплитудной модуляции может принимать значения от 0 до 1. Формула (1) справедлива для симметричной модуляции.

Осциллографический метод измерения амплитудной модуляции является достаточно простым в плане реализации и обычно применяется для качественной (без строго определенной погрешности) оценки парамет­ ра. Этот метод осуществляется двумя способами - линейной и синусои­ дальной развертки.

Способ линейной развертки При установке переключателя режима развертки осциллографа в положение НЕПРЕРЫВНАЯ амплитудно-модулированный сигнал подает­ ся на вход канала усилителя вертикального отклонения луча (вход У).

Подбором скорости развертки и ослабления входного сигнала на экране осциллографа устанавливают устойчивое изображение амплитудтго модулированного сигнала с высокочастотным заполнением (рис. 2).

Если картина модулированного колебания симметрична относи­ тельно его среднего значения, которое устанавливается по средней гори­ зонтальной линии экрана осциллографа, то коэффициент амплитудной модуляции определяется по линейным размерам изображения на экране осциллографа по формуле д/ = — - 1 0 0 %, (3) А+В где Л, В - максимальное и минимальное значения модулированного колебания.

Средняя линия жрана Рис.2. Измерение коэффициента амплитудной модуляции по осциллограмме способом линейной развертки Если же картина модулированного колебания не имеет строгой симметрии по вертикали, то тогда подлежит определить раздельно коэф­ фициенты амплитудной модуляции «вверх» и «вниз». Описанный метод измерения коэффициента амплитудной модуляции прост, но его возмож­ ности ограничиваются уровнем входного сигнала и полосой пропускания усилителя канала У осциллографа. [кпрешность этого метода не менее 4...6 %, однако на практике это оказывается вполне достаточным.

Погрешность измерения коэффициента амплитудной модуляции определя­ ется в основном визуальной погрешностью, которая связана с неточностью измерения линейных размеров на экране электронно-лучевой трубки. Она определяется как субъективными ошибками наблюдателя, так и тем, что светящаяся контурная линия изображения имеет конечную ширину (обычно от 0,5 до I мм). Для уменьшения визуальной погрешности целе­ сообразно измерять линейные размеры до 80...90 % рабочей части шкалы S осциллографа по вертикали, При этом условии погрешность определения линейного размера изображения определяется по формуле где S „ - предел допускаемой относительной визуальной погрешности измере­ B ния напряжения;

Ь - ширина линии луча линейного изображения (указывается н технических данных на осциллограф).

Способ синусоидальной развертки В канат вертикального отклонения осциллографа подается модули­ рованный сигншт, а в канал горизонтального отклонения - модулирующее напряжение.

Верхняя огибающая модулированного сигнала определяется выра­ жением v= 7i(i + M c o s Q f ) Отклонение х = U cos Q /, Подставляя из последнего выражения cos il t, получим у - II + Мх, то есть верхняя огибающая имеет вид прямой линии с наклоном, опреде­ ляемым значением М;

нижняя огибающая — тоже с наклоном М. Осцилло­ грамма представляет собой плоскость трапецеидальной формы (рис. 3, а).

модуляции;

в - при модуляции, сопровождаемой искажениями Линии, ограничивающие плоскость, являются фигурами Лиссажу.

Они обусловлены взаимодействием огибающих модулированного сигнала с модулирующим напряжением при отсутствии фазового сдвига между ними. Размеры А и В соответствуют максимальному и минимальному значениям модулирующего напряжения, поэтому М может быть определен по формуле М = • — - 1 0 0 %, А+В где А ' 2t/,,B =2U.

nax min Если присутствует сдвиг фаз между огибающей модулированного колебания и напряжением, поданным на горизонтально отклоняющие пластины, то осциллограммы сигнала в зависимости от коэффициента моду­ ляции и сдвига фаз будут иметь формы изображений, показанных на рис. 4.

Рас.4. Измерение коэффициента амплитудной модуляции с использо­ ванием модулирующего напряжения в качестне напряжения развертки:

а, б - неискаженная модуляция: в - небольшой сдвиг фазы;

г - сдвиг фазы 90° ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Получение осциллограмм изображения амплитуд по-модулированного сигнала и измерение коэффициента модуляции сигнала при линейной развертке на осциллографе Подготовка приборов к работе Для нормальной работы осциллофафа С1-65, генератора сигналов вы­ сокочастотного Г4-102А, генератора сигналов низкочастотного ГЗ-120 строго соблюдать все рекомендации и правила, изложенные в технических описа­ ниях на эти приборы.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-102А. Установить ручки управления на передней панели следующим образом:

а) A M ВНЕШ, ВНУТР поставить в положение ВНУТР;

б) ВЫХОД - мкВ, вкл., 3,5-10 ;

в) УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ МГц - 1 МГц, 4-й поддиапазон;

г) М % - 30 %;

д) УРОВЕНЬ МОДУЛЯЦИИ - к.

Осциллограф С1-65. Установить ручки управления ЭЛТ:

а) Ф - против часовой стрелки;

- в среднее положение;

в) против часовой стрелки.

Установить ручки управления усилителя:

а) ВОЛЬТ/ДЕЛ - 0,5;

б) ПЛАВНО - в положение • ;

в) J - в среднее положение;

г) =;

X ;

~ - в положение -.

Установить ручки управления синхронизацией:

а) УРОВЕНЬ - по часовой сфелке;

б) +, - - в любое положение;

в) ВНУТР, СЕТЬ,ВПЕШ,1:1, 1:10 - в положение ВНУТР.

Установить ручки управления разверткой:

а) ВРЕМЯ/ДЕЛ - н положение 0,2 мс;

б) ПЛАВНО - в положение в) - - в среднее положение;

г) АВТ, ЖДУЩ - в положение АВТ.

Проведение измерений Собрать схему соединения приборов (рис. 5).

А Г4- Рис. 5. Схема соединения приборов при измерении коэффициента амплитудной модуляции при линейной развертке I. Кабелем с выхода генератора (гнездо «мкв») Г4-Ю2А подать сиг­ нал частотой 1 МГц на вход усилителя У осциллографа С1-65 (гнездо "О МП 30 рГ).

2. Ручкой УРОВЕНЬ получить устойчивое "изображение исследуемо­ го амплитудно-модулированного сигнала при коэффициенте модуляции Д/= 30 %, выставленном на генераторе.

3. По полученной осциллограмме вычислить действительное значе­ ние коэффициента модуляции по формуле (3).

4. Определить абсолютную погрешность AM (в процентах) установ­ ленною коэффициента модуляции генератора по формуле АМ=М-М Я где М установленное значение коэффициента модуляции сигнала генератора, л в процентах:

М- действительное значение коэффициента модуляции амплитудно-моду­ лированного сигнала генератора, определенное по формуле (3).

5. Определить абсолютную погрешность коэффициента модуляции при Л/, равном 50;

70;

90 %.

д 6. Записать результаты измерений и расчетов в таблицу (нрил. Ш), зарисовать осциллограммы.

Получение осциллограмм изображения амплитудно-молулированного сигнала н измерение коэффициента модуляции при синусоидальной развертке от внешнего генератора Подготовка приборов к работе Генератор сигналов высокочастотный Г4-102А. Переключить Г4-102А в режим внешней модуляции. Остальные ручки управления на­ ходятся в тех же положениях, что и при линейной развертке.

Осциллограф С1-65. Тумблер ВНУТР, СЕТЬ переключить в поло­ жение 1:10. Развертку x l, х0,1;

ВХОД - в положение ВХОД X. Осталь­ ные ручки управления в тех же положениях.

Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-120. Ручки управления установить в соответствии с техническим описанием на прибор (раздел «Подготовка прибора к работе»).

Проведение измерений 1. Собрать схему (рис. 6).

b Г4-102 А е - W С1- У AM 9 X ГЗ- Рис. 6. Схема соединения приборов при измерении коэффициента амплитудной модуляции сигнала при синусоидальной развёртке Синусоидальное напряжение внешнего источника - генератора ГЗ-120.

подведенное ко входу X осциллографа, поступает на горизонтально откло­ няющие пластины при выключенной непрерывной развертке осциллографа.

На вертикально отклоняющие пластины поступает напряжение высокочас­ тотного модулированного сигнала и на экране С1-65 получается осцилло­ грамма поданного на вход У амплитудно-модулированного сигнала.

2. I la вход AM генератора Г4-102А подать модулирующий низкочас­ тотный сигнал с гнезда l ' 3 - 1 2 o Q частотой I кГц. Этот же сигнал подать на ВХОД Xосциллографа С1-65.

3. Регулируя уровень пыходного напряжения модулирующего сигна­ ла с низкочастотного генератора ГЗ-120, в зависимости от выставленной на нем частоты (1 кГц;

10 кГц), получить на экране осциллографа С1-65 ос­ циллограммы (см. рис. 3, а, б).

4. Определить действительные значения коэффициента амплитудной модуляции сигнала генератора Г4-102А.

5. Записать результаты измерений и расчетов в таблицу (прил. III).

Зарисовать осциллограммы, полученные при синусоидальной развертке.

Получение осциллограмм изображения амплитудно-модулироваиного сигнала и измерение коэффициента амплитудной модуляции при синусоидальной развертке от модулятора генератора Г4-102А Подготовка приборов к работе Генератор Г4-102А перевести в режим внутренней модуляции.

Режим работы осциллографа С1-65 тот же самый, что и при синусоидаль­ ной развертке от внешнего генератора.

Проведение измерений 1. Собрать схему соединения приборов согласно рис. 7.

Г" О ! Г4-102 A Q С1- О AM X Рис. 7. Схема соединения приборов для получения осциллограмм амп.титудно-модулированного сигнала на осциллографе С1- при синусоидальной развертке от сигнала модулятора Г4-102А 2. Амнлитудно-модулированный сигнал с гнезда ВЫХОД, мкВ, генера­ тора Г4-102А (генератор работает в режиме внутренней модуляции) подать на ВХОД У осциллографа С1-65.

3. Сигнал с гнезда AM генератора Г4-102А подать на ВХОД А" осцил­ лографа С1-65.

4. Получить на экране С1-65 осциллограммы амплитудно-модули рованного сигнала.

5. Определить значения коэффициента амплитудной модуляции.

6. Записать результаты измерений и зарисовать осциллограммы (прил. Ш).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Пояснить назначение и область применения осциллографа.

2. Как определяется количественно чувствительность горизонтально­ го и вертикального отклонений?

3. Дать определение коэффициента отклонения канала У.

4. В чем проявляется нелинейность развертки?

5. Чему равен коэффициент амплитудной модуляции, если наиболь­ шая амплитуда модулированного сигнала высокой частоты в два раза больше наименьшей?

6. Назвать способы осуществления осциллографического метода из­ мерения амплитудной модуляции сигнала.

7. Какой сиплая подается при синусоидальной развертке в канал вертикального (горизонтального) отклонения осциллографа ?

8. Назвать недостатки осциллографического метода измерения ко­ эффициента амплитудной модуляции.

9. Как определяется коэффициент амплитудной модуляции при не­ симметричной модуляции?

10. Чему равна погрешность установки коэффициента амплитудной модуляции высокочастотного генератора Г4-102А?

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ Осциллограф универсальный С1-65;

техническое описание и инст­ рукция но эксплуатации.

Генератор сигналов высокочастотный Г4-102А: техническое описа­ ние и инструкция по эксплуатации.

Генератор сигналов низкочастотный ГЗ-120: техническое описание и инструкция по эксплуатации.

ГОСТ 16465-70 «ГСС. Сигналы радиотехнические измерительные.

Термины и определения.

ЛАБОРА ТОРНАЯ РАБОТА М ИЗМЕРЕНИЕ С О П Р О Т И В Л Е Н И Я Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й ЦЕПИ П О С Т О Я Н Н О М У Т О К У М Е Т О Д О М ВОЛЬТМЕТРА АМПЕРМЕТРА ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Изучить метод, его достоинства и недостатки;

получить практиче­ ские навыки измерения сопротивления электрической цепи постоянному току методом вольтметра-амперметра.

2. Приобрести практические навыки по составлению электрических схем и эксплуатации электроизмерительных приборов: М2051, Д5077, ма­ газина сопротивлений РЗЗ.

ЗАДАНИЕ 1. Изучить назначение и принцип действия приборов М2051, Д5077, РЗЗ.

2. Изучить технические и метрологические характеристики приборов М2051, Д5077,РЗЗ.

.3. Изучить порядок работы приборов М2051, Д5077, РЗЗ.

4. Собрать схемы измерения активного сопротивления методом вольтметра-амперметра.

5. Произвести измерения сопротивления методом вольтметра амперметра.

6. Определить методическую погрешность измерения сопротивления цепи постоянного тока по показаниям амперметра и вольтметра при двух схемах их включения.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ Измерение сопротивления электрической цепи постоянному току на практике производится наиболее часто методом вольтметра-амперметра.

Этот метод является косвенным, так как основан на раздельном измерении тока / в цепи измеряемого сопротивления /?„ напряжения (/на его зажимах и последующем вычислении значения R' по показаниям измерительных x приборов с применением закона Ома:

R\ U/f.

Обычно ток / измеряют' амперметром, а напряжение U - вольтмет­ ром, этим объясняется название метода. Измерение активных сопротивле­ ний производится на постоянном токе, при этом включение неизвестного резистора R, в измерительную цепь возможно по схемам, представленным на рис. 1.

Достоинство этих схем заключается в том, что по резистору с изме­ ряемым сопротивлением можно пропускать такой же ток, как в его рабо­ чих условиях, что очень важно при измерении сопротивлений.

1а (V) Рис.1. Схемы для измерения малых (а) и больших (б) сопротивлений методом вольтметра-амперметра Рассмотренные обе схемы приводят к методической погрешности, которая обусловлена влиянием способов применения средств измерений, конечными значениями внутренних сопротивлений приборов - амперметра R и вольтметра R\. Методическая погрешность является систематической A составляющей и вносится в результат измерения в виде поправкиУ. По­ правка равна абсолютной погрешности, взятой с обратным знаком.

Выразим методическую погрешность через параметры схемы. Дей­ ствительное значение измеряемого сопротивления в обоих случаях:

и* h В схеме а показание вольтметра равно напряжению на R„ то есть вольтметр показывает значение напряжения на зажимах Н„ а амперметр показывает сумму токов (I ~ 1 ), Следовательно, результат измерения R\, v А вычисленный по показаниям приборов, будет отличаться от действитель­ ного значения У? (меньше действительного значения):

Л R.

0) h +h U ;

R +U;

R )+R K, R X Y x Действительное значение /V. —.

Относительная пофешность измерения, %, l А 1 Л 5 = - ' — ^ - 1 0 0 = •• ' - ИМ) = - Ч 0 0.

Я \ + RJR R, т v Здесь равенство справедливо, так как при правильной организации измерений предполагается выполнение условия R »R t v В схеме б амперметр показывает значение тока в цепи с R„ а вольт­ метр показывает сумму падений напряжений на R {U\ ) и амперметре X ((У,). Учитывая это, по показаниям приборов результат измерения Rx ~ R\ - Ra\ U +U 1 R +I,R K A R X A = = = R +R. (2) X A 'r St Относительная погрешность измерения, %, Л, Л, Абсолютная погрешность А - • R. A Сравнивая полученные выражения относительных погрешностей, можно сделать вывод, что в схеме и на методическую пофешность резуль­ тата измерения оказывает влияние только сопротивление вольтметра (Ry).

Для снижения этой погрешности необходимо обеспечить условие R^«R,.

В схеме Г на методическую пофешность результата измерения оказывает влияние только сопротивление амперметра (R ). Снижение этой погрешно­ сти достигается условием R »R. Таким образом, при практическом ис­ Ji A пользовании данного метода необходимо пользоваться правилом: при из­ мерении малых сопротивлений следует использовать схему а;

при измере­ нии больших сопротивлений предпочтение следует отдавать схеме б.

Методическую пофешность результата измерения можно исключить путем введения соответствующих поправок при известных значениях R и R ;

A v при измерении по схеме б из результата измерения следует вычесть значе нис R ;

в схеме а результат измерения отражает параллельное соединение A сопротивлений R и R, поэтому значение R вычисляют по формуле (2).

x v x При проведении измерений сопротивления методом вольтметра амперметра применяются следующие средства измерений.

Вольтамперметр M205I служит для измерения тока и напряжения в целях постоянного тока. Предел допускаемой основной погрешности на всех диапазонах измерений равен +0,5 %. Диапазон измерений напряже­ ния равен 15 мВ...600В.

На лицевой стороне корпуса расположены: переключатель диапазо­ нов измерений, переключатель кратности для включения прибора в изме­ рительную схему, корректор для установки указателя на нулевую отметку шкалы. Длина шкалы 150 мм. При измерении напряжения в диапазонах измерений 0...15, 0...30, 0...60 мВ обязательно подключать прибор с по­ мощью калиброванных проводов сопротивлением (0,035 ± 0,002)Ом.

Миллиамперметр Д507 7 служит для измерения силы тока и напряже­ ния в цепях переменного и постоянного тока, соответствует классу точности 0,2 и имеет конечное значение диапазона измерений 100 мА. Прибор пока­ зывающий, аналоговый, переносной, электродинамической системы, экрани­ рованный, со световым указателем. Длина шкалы прибора (два ряда) 300 мм.

Магазин сопротивлений постоянного напряжения РЗЗ соответствует классу точности 0,2 и имеет номинальное значение сопротивления (диапа­ зон) 0,1... 99999,9 Ом ступенями через 0,1 (6 декад по 9 ступеней).

Условия эксплуатации приборов нормальные.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Подготовка приборов к работе Включить приборы в цепь для измерений согласно схеме, изобра­ женной на рис. t, а, соблюдая полярность, указанную у зажимов приборов.

При работе с приборами необходимо:

1) разарретировать, то есть снять перемычку с зажимов приборов;

2) установить переключателями необходимый диапазон измерений (если неизвестно примерное значение измеряемой величины, то следует переключатели установить на высший диапазон измерений);

тока напряженном 220 В (Cli'1'Ь) перст трансформатор 115114;

4) нронеритт, перед измерениями соответствие нулевого положения укчнлгедя и, при необходимости, установить его корректором на нулевую оtметку шкалы, Проведение измерений 1. Установи к. ручками переключателей декад искомое сопротивле­ ние на РЗЗ и, регулируя постоянное напряжение, подаваемое от источника 1 И П11, установить удобные для отсчета показания тока и напряжения со­ т н е ! огненно амперметра Д5077 и полы метра М2051. Мри малых отклоне­ ниях световых указателей приборов выбрать нужный диапазон переключе­ нием диапазонов измерений.

2. Для определения действительных значений измеряемых тока и на­ пряжения вычислить цену деления приборов и умножить ее на число деле­ ний шкалы. Для определения цены деления конечное значение диапазона измерений разделить на число делений шкалы. Записать показания прибо­ ров М2051 и Д5077 и рассчитать сопротивление, выставленное на РЗЗ, как искомое.

3. Зная используемый верхний предел измерения прибора М2051 (см, руководство по эксплуатации), определить ток полного отклонения. Рас­ считать сопротивление вольтметра на этом пределе. Рассчитать действи­ тельное значение измеряемого сопротивления Д,.

4. Определить поправку и внести ее в результат измерения.

5. Записать показания приборов и результаты расчетов в отчет (прид. IV).

6 Включить приборы в цепь по схеме, изображенной на рис. 1, б, со­ блюдая полярность, указанную у зажимов приборок.

7. Выполнить пп. 2, 3, 4 раздела «Подготовка приборов к работе».

Выполнить ни, !. 2, 4 данного раздела.

8. Согласно техническим данным миллиамперметра Д5077 его ак­ тивное сопротивление составляет не более 18 Ом. Записать показания при­ боров в отчет (прнл. IV).

(С КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Как определить цену деления шкалы приборов М2051.Д5077?

2. В чем заключается метод вольтметра-амперметра?

3. Чем обусловлена методическая погрешность результата измерения меч одом во:I ьтмет ра-ам i iep метра?

А. Как исключить методическую пофешность результата измерения?

5. Чем обусловлена сравнительно невысокая точность результата из­ мерения методом вольтметра-амперметра?

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА Руководство по эксплуатации 31 [Ь.378.025 РЗ. Вольтамперметр М2051, Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.383.023 ТО.

Миллиамперметры Д5075, Д5076, Д5077.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.262.018 ТО, Регулятор постоянных и переменных токов и напряжений РПГГТН.

ЛАВОРА ГОРНАЯ РАБОТА № ИЗМЕРЕНИЕ С О П Р О Т И В Л Е Н И Я ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ П О С Т О Я Н Н О М У ТОКУ М О С Т О В Ы М М Е Т О Д О М ЦЕЛИ РАБОТЫ 1. Изучи п, способ измерения сопротивления электрической цепи по­ стоянному току мостовым методом.

2. Приобрести практические навыки но эксплуатации электроизме­ рительных приборов: моста постоянного тока измерительного РЗЗЗ, мага чина сопротивления РЗЗ, магазина сопротивления М С Р - 6 3.

ЗАДАНИЕ !, Изучить назначение и. принцип действия приборов РЗЗ, РЗЗЗ, МСР 63.

2. Изучить технические и метрологические характеристики приборов рзз, РЗЗЗ, М С Р 63.

3. Изучить порядок работы приборов РЗЗ, РЗЗЗ, МСР-63.

4. Произвести измерения сопротивления электрической цепи посто­ янному току мостовым методом:

- высокоомного сопротивления по двухзажимной схеме включения;

- низкоомного сопропишепия по четырехзажимпой схеме включения.

5. Произвести измерения сопротивления электрической цени посто­ янному току мостовым методом, используя способ замещения:

- с применением образцового магазина сопротивлений - по методу поллого замещения;

• с применением образцового сопротивления (по значению, близкому к измеряемому) по методу неполного замещения.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ Исключение систематических погрешностей до начала измерений достигается соответствующим выбором метода и средства измерений, а также условий измерений, при которых факторы, вызывающие эти по­ грешности, не проявляются или оказывают возможно меньшее действие.

Исключить систематические погрешности полностью не всегда удается, то есть в каждом измерении имеет место неисключеипый остаток системати­ ческой погрешности.'[^исключенная систематическая погрешность (НСП) результата измерения образуется из составляющих, в качестве которых мо­ гут быть неисключенные систематические погрешности метода, средства измерений, а также вызванные другими источниками.

До начала и в процессе измерений проводят следующие мероприя­ тия, способствующие исключению систематических погрешностей:

- средства измерений (мост РЗЗЗ, магазин сопротивлений МСР-63) поверяют' и признают годными к применению;

- измерения проводят и нормальных условиях применения средств измерений (при :пом дополнительная погрешность, обусловленная изме­ нением температуры, отсутствует);

- измерения проводят в полном соответствии с требованиями инст­ рукции по эксплуатации средств измерений. Личная погрешность, вноси­ мая конкретным оператором, должна быть минимальной.

Границы составляющих НС] ( при измерении сопротивления вычис­ ляют исходя из класса точности 0,5 моста РЗЗЗ и класса точности 0,05 ма­ газина сопротивлений МСР-63. Класс точности моста РЗЗЗ характеризует предел допускаемой систематической погрешности;

выраженной в процен­ тах от. значения измеряемой величины. При измерении сопротивления на мосту имеет место неисключенный остаток систематической погрешности, определяемой но формуле Л, ± (0,5 RI \ 00J.

;

За результат прямого однократной) измерения принимается полу­ ченное значение сопротивления. Результат' прямых однократных измере­ ний записывается в виде х J Л к При определении доверительных границ погрешности результата из­ мерений доверительная вероятность принимается, как правило, равной 0,95.

При условии исключения систематической погрешности погреш­ ность результата прямого однократного измерения будет равна пределу основной погрешности средства измерения Д „ определяемой по техниче­ С ской документации. Результат измерения можно записать в виде ±А " t. A „.

L Доверительная вероятность не указывается, во подразумевается.

Особенно широкое распространение среди измерителей параметров линейных компонентов нашли приборы, основанные на мостовом методе измерений.

Мостовые схемы обладают бодылой точностью, высокой чувстви­ тельностью, широким диапазоном измеряемых значений, возможностью создания как специализированных приборов, предназначенных для изме­ рения какой-либо одной величины, так и универсальных приборов с руч­ ным уравновешиванием или автоматических с цифровым отсчетом.

В зависимости от пи да напряжения, питающего мостовую цепь, раз­ личают мосты постоянного и переменного тока.

Мостовые схемы постоянного тока используют для измерения ак­ тивных сопротивлений. Прототипом всех измерительных мостов является одинарный мост (чет ырехплечий), отличающийся простотой схемы и не­ сложностью выполнения измерений. Одинарный мост получил наиболь­ шее распространение для измерения средних сопротивлений, для измере­ ния малых сопротивлений применяется двойной мост (шестиплечий).

Одинарные мосты работают по схеме, изображенной на рис. I. Мост содержит четыре сопротивлении, включенные в виде ко.тьца:/?|, R, /?.;

, R4.

Точки а, Ь с, d называют вершинами л моста. Электрическую цепь между двумя смежными вершинами называют плечом моста, а между двумя противоположны­ ми вершинами (aft и cd ) диагональю моста. R одну из диагоналей моста (ah) включен источник питания • чту диаго­ наль называют диагональю питания.

l'ne.l. Схема одинарного Другая диагональ (cd) содержит нагруз­ чет (iipexiLiciei о моста ку, ее называют диагональю нагрузки, постоянно! о тока выходной или указательной диагональю.

\1 измерительных мостах в.эту диагональ включают сравнивающее устрой­ ство — чувствительный гальванометр (микроамiюрметр) магнитоэлектри­ ческой системы с нулем по середине шкалы, предназначенный для пили­ каний пулевого значения тока. Диагональ нагрузки внешне похожа на мостик, переброшенный между двумя ветвями моста, отсюда и название такого рода электрических цепей - мостовые.

Источник питания представлен активным двухполюсником с ЭДС L„ 11 внутренним сопротивлением R. Напряжение Ц„ действующее на вер­ U шинах моста в диагонали питания, называют напряжением питания моста.

Ы Нсли /?„ = 0, то О',-, - Ток и напряжение в диагонали нагрузки обозначе­ ны соответственно и / -p, Hlii В уравновешенном мосте взаимное сопротивление диагоналей равно бесконечности, то есть при любом напряжении в диагонали питания ток и напряжение п диагонали пафузки равны нулю, что возможно только при условии эквипотенциальноети точек с и d. 11отенциалы точек end одина­ ковы, следовательно, одинаковы и падения напряжения на первом и греть ем плечах моста, поскольку точка а является для них общей. То же самое справедливо и для напряжений на втором и четвертом плечах моста:

/, R - /, /?з, /•, R -•• U Ri.

} При равновесии моста -- 0, следовательно,/| = 1у ••-I,. Разде­ лив почленно приведенные выше равенства, получим условия равновесия моста:

Л,/Д - или Я, R R R. ()} 2 A 2 i Значит, если заданы сопротивления любых трех плеч моста, то из ус­ ловия равновесия моста всегда можно определить значение сопротивления в оставшемся четвертом плече.

Полагаем, что измеряемое сопротивление включено в первое плечо моста, мост уравновешен, и R) - R,.

В мостах постоянного тока уравнение (1) связывает действительные числа:

Я, - R, - /? /?г / /?4- (2) Формула (2) называется рабочей формулой моста.

Обычно такой мост приводится к равновесию путем регулировки со­ противления Дд. Отношение W /A'.i в уравнении равновесия называется масштабным множителем, его значение выбирается равным 10", где п целое положительное или отрицательное число, возможно равное нулю.

Второе и четвертое плечи называются плечами отношения. Третье плечо плечо уравновешивания. С помощью плеч отношения выбирается предел измерения моста. Таким образом, сопротивление Л, измеряется методом сравнения с образцовыми сопротивлениями Ri, Д, Д. из которых одно или 3 1?

несколько должны быть регулируемыми.

Причинами погрешностей измерения сопротивлений уравновешен­ ным одинарным четырехплечим мостом являются недостаточно точные подгонка и регулировка сопротиатений й?,, Яд, Д.). Если известно, что мост уравновешен, а сопротивлением подводящих проводов и переходными со­ противлениями контактов можно пренебречь, то справедливо равенство А'. - А' R, I Л'.,.

:

Прологарифмировав, а татем продифференцировав это равенство, получим;

In И, - In Я - In Л - In К„;

2 ;

г / Л Д - dR /R + йЛу'Лз - a7V#4 2 11ерсйлм от бесконечно малых Ш к конечным приращениям ДА\ по­ лучим 1 А А', 'А'. - Л Л'..-Л.. Л А'•/•':. - A AVA.,.

Отношение вида Л R/R является относительной погрешностью сопро­ тивления, следовательно, относительная погрешность измерения, обуслов­ ленная погрешностями сопротивлений плеч, определяется выражением о\- - ARJR - ЛЛ\ IR + AAVtf.1 - ДЯ.,/Д, - 6 + 6\, - 8, 2 2 • Vie 5, относительная погрешность измерения /?,;

й;

, й.!, 6, - относительные погрешности сопротивлений второю, третьего и чеь верт ого плеч мосга.

Полученное выражение справедливо только для случая уравнове­ шенного моста.

Важным параметром моста является напряжение питания (У„, его значение влияет на чувствительность моста и но может выбираться произ­ вольно. Для уравновешивания моста необходимо обеспечить определен­ ную чувствительность, которая определяется чувствительностью мостовой схемы и сравнивающим устройством.

Чувствительность гальванометра $,- по току представляет собой от­ ношение приращения отклонения стрелки измерителя Ла к изменению то­ ка через него А/,:

- Ддх/ДЛ, (3) Чувствительность мостовой схемы S определяется отношением cx изменения выходного сигнала Л/, к вызвавшему его изменению входного сигнала, которое может быть вызвано изменением какого-либо плеча мос­ та, например/?,. Тогда V. - А/ ( \Л\/Л\. (4) Чувствительность моста представляет собой произведение чувст­ вительности гальванометра па чувствительность мостовой схемы:

i« - S,S„ • (Да/Л/,) |Л/.ч \R. IR )\. (5) X Из (5) можно определить относительную пофешпостъ измерения за счет неполного уравновешивания моста;

б \RJR Ла/5 AuA.SU. (6) Л X Ч Как видим, погрешность за счет неполного уравновешивания тем меньше, чем больше чувствительность измерительной мостовой схемы и гальванометра.

Одинарные четырехплечие мосты применяют для измерения боль­ ших сопротивлений (от десятков Ом и выше);

при измерении малых со­ противлений возникают' погрешности, обусловленные влиянием соедини­ тельных проводов и переходных сопротивлений контактов (рис. 2). Допус­ тим, что измеряемое сопротивление R, подключается соединительными про­ водами к зажимам 1-1'первого плеча моста. Обозначим сопротивление со­ единительных проводов с учетом переходных сопротивлений контактов R. e Зажимы 1 ~Гкрепятся на диэлектрике. Обозначим сопротивление изоляции между ними /?„,. Полное сопротивление первого плеча Я, - (Л, + 2R )RJ(R + 2Й, + R,) - Я, + 2 Л Д 0 + WJR*.) + ( W l K X K Обычно значение Д мало и при коротких медных проводах можно к принять 2R 0,01 Ом. Зажимы 1 - I'размещаются на высококачественном h диэлектрике, можно принять R Ю " Ом. С учетом введенных допуще­ m ний выражение для R) можно упростить и в области малых R, считать R] R •• 2R. K Относительная погрешность 5, = 100(Д, - Я/)/Л. = 100 • 2RJR.

т X Если потребовать, чтобы эта погрешность не превышала 0,1 %, то есть 5| 0,1 %, получим нижнюю границу измеряемых одинарным мостом сопротивлений:

100 • 2RJR 0,1, откуда Д, 10 Ом.

X В области больших Я, влиянием Д пренебрегают, и выражение для к Д| принимает- вид:

Л, =R,/{] i R,/Ji ). m Относительная погрешность сопротивления первого плеча, %, о, - 100(Я, - Я,УЯ, ~ •- 100-ЯДЯ, f Я ) * - 100 А,//?,,,.

И!

Ьс.ти и в данном случае имеет место неравенство 6•, 0,) %, то иолу "••м оценку (icpxHL'ii.-ратщь: измеряемых одинарным мостом сопротивлений:

откуда Я, 10* Ом.

Таким образом, диапазон измеряемых одинарным мостом сопро­ s тивлений от 10 до 10 Ом ограничен снизу влиянием сопротивлений под водяших проводов и переходных коп тактов, а сверху - сопротивлением изоляции.

Ддя исключения влияния сопро­ тивлений соединительных проводов и переходных сопротивлений контактных соединений измеряемое сопротивление Я, присоединяется по четырехзажимной !*нс. 2. Схема одинарного моста схеме включения: двумя токовыми за­ с источниками lioipeiimocrefi жимами Я, включается в цепь источника при измерении питания моста, а двумя потенциальными малых сонро гннлепий и измерительную цепь.

Измерение сопротивления методом замещения по мостовой схеме можно производить:

- с применением образцового магазина сопротивлений - по методу полного гамешения;

- с применением постоянного образцового сопротивления ( по значе­ нию, близкому к измеряемому) - по методу неполного замещения.

Измерение сопротивления мостовым методом с применением образцового магазина сопротивлений - но методу полного замещения Измеряемое сопротивление подключают' к зажимам А' моста и произ­ водят уравновешивание тгого моста. Затем вместо измеряемого сопротив­ ления к зажимам А подключают магазин сопротивлений достаточно высо­ кого класса точности и, не нарушая регулировок плеч моста, производят уравновешивание моста путем изменения значения сопротивления магази­ на. Измеряемое сопротивление должно быть равным тому значению, кото рос требовалось установить па образцовом магазине сопротивления при втором уравновешивании с точностью до значения погрешности этого мага­ зина;

вес погрешности, связанные с применяемым мостом, при этом исклю­ чаются, необходимо только, чтобы мое г давал возможность достаточно тонкой регулировки и имел достаточно чувствительный индикатор нуля.

Измерение сопротивления мостовым методом с применением образцового сопротивления - по методу неполною замещения При использовании метода неполного замещения применяется по­ стоянное образцовое сопротивление, по значению близкое к измеряемому сопротивлению. Уравновешивание моста достигается при обоих измерени­ ях (первое - с измеряемым сопротивлением, второе - с замещающим его образцовым) изменением плавно регулируемого плеча моста при неизмен­ ных плечах отношения.

Если при измерениях три первые значащие цифры обогтх отсчетов совпадают, то тем самым исключаются погрешности соответствующих де­ кад отсчетпого плавно регулируемого плеча моста и плеч отношения. Зна­ чение измеряемого сопротивления вычисляют по формуле J? - Л* Л7/Г, О) t где R\ - постоянное известное сопротивление;

R '• отсчет по мосту при измерении R ;

x R" - отсчет по мосту при измерении R.

x При практическом осуществлении измерения способ является непри­ годным, если первые три тшфры обоих отсчетов не совпадают. Чтобы полу­ чить совпадение этих цифр, необходимо шунтировать одно из плеч отноше­ ния моста (постоянное) сопротивлением, превышающим примерно в 100 раз сопротивление этого плеча. Для этого находят те зажимы моста, к которым выведено нужное плечо, и присоединение шунта выполняют таким образом, чтобы в образовавшееся при этом плечо не входили посторонние сопротив­ ления (например, защитное сопротивление гальванометра).

Средства измерений Малиии ащтпишленан типа МСР-63 класса 0.05 предназначен для работы в цепях постоянного тока в качестве меры электрического сопро гпиления и дает возможность получить любое значение сопротивления от начальною до 111111,1 Ом ступенями через 0,01 Ом.

Основная погрешность магазина, выраженная в % от номинального значения включенного сопротивления, при температуре окружающего воздуха. +(20.12)4' и мощности не выше номинальной, Tie превышает (0,05+0,02 mIR), где т - число декад магазина;

R - значение включенного сопротивления, Ом. Поминальная мощность любой ступени магазина со­ ставляет 0,1 Вт.

Начальное сопротивление магазина, то есть сопротивление при уста­ новке всех декадных переключателей на нулевые показания, не превышает' 0,035 Ом, включая вариацию начального сопротивления магазина 0,0035 Ом.

МС'Р-63 представляет собой набор последовательно соединенных сопротивлений, сгруппированных в декады, и расположенных па декадных переключателях, закрепленных па внутренней стороне панели. Магазин сопротивления имеет 7 декад, пять из которых (xiOOOOQ, xlOOOfl, xlOOQ,.1UQ, х Ш ) состоят из десяти катушек сопротивлением соответственно 10000, 1000, 100, 10, 1 Ом. На внешней стороне панели смонтированы два зажима для включения в электрическую схему и семь рукояток декадных переключателей.

Магазин сопротивления РЗЗ имеет диапазон поминальных значений 0Л Ом...9,9ч кОм;

класс точности - 0,2 (0,5).

Мост постоянного шока измерительный РЗЗЗ предназначен для:

- измерения электрического сопротивления по схеме одинарного моста;

- определения места повреждения кабеля посредством петли Варлея;

- определения места повреждения кабеля посредством петли Муррея;

- измерения асимметрии проводов;

- использования моста как магазина сопротивлений.

Технические данные РЗЗЗ:

- класс точности моста, предел допускаемой основной погрешности показаний моста, выраженный в процентах от номинальною сопротивле­ ния, указаны в табл. 1;

- сопротивление ступени старшей декады плеча сравнении моста рав­ но 1000 Ом. Сопротивление плеч отношения не менее I Ом;

- начальное сопротивление машзина сравнительного плеча, го есть сопротивление при установке веек декад переключателей на нулевые пока­ зании, не превышает 0,02 Ом;

- вариация начальною сопротивления магазина сравнительном) пле­ ча, вызванная изменением переходных сопротивлений и контактов пере­ ключающих устройств, не превышает 0,003 Ом.

Таблица Предел допускаемой Диапазон ] I Класс точности прибора HOI равное | и, % ' _ измерения. Ом Г 0,5 + 0,5 " ' От 1 до j_ От I-10^0 0. •ij,. "" Oi.V 1(1 до (Г099Ч (_ _ L _ - Т_ _. Ji" I?'До 9W9W)_ Измерительная часть схемы моста представляет собой четырехнде чий мост, в сравнительном плече которого включен четырехдехадный плавно регулируемый магазин сопротивлений с верхним пределом измере­ ния 9999 Ом.

Каждая декада сравнительною плеча построена но сокращенной пя тикатушечпой схеме. Эта схема позволяет получать в каждой лекале де­ вять номинальных значений сопротивлений.

Декада плеч отношений содержит восемь катушек сопротивлений.

При помощи переключателей плеч отношений производится включение различных комбинаций сопротивлений (1000/10;

! 000/100: 1000/1000;

100/1000: 10/1000;

1/1000;

1/10000 Q), которым соответствуют значения множителя п, равные 100;

10: 1;

0,1;

0,01;

0,001;

0,0001, нанесенные вокруг ручки декады плеч отношений.

Прибор смонтирован па горизонтальной пластмассовой панези, по­ мещенной в пластмассовый корпус со съемной крышкой. Корпус моста защищает переключатели и сопротивления от механических повреждений.

На крышке моста с внутренней стороны прикреплена табличка со схемой и краткой инструкцией по -эксплуатации прибора. Мост имеет внутреннюю батарею питания, состоящую из пяти элементов, расположенных в кассете на лицевой панели моста.

На передней панели прибора расположены:

- кнопки включения мостовой схемы M B ;

петли Муррея ИМ и петли Варлея-ПВ (кнопка M B служит также для возвращения кнопок ПМ и I IB в исходное состояние);

- четыре ручки переключателей сравнительного плеча и одна плеча отношений;

- кнопка '111И включения электронного нуль-индикатора;

- кнопка 1ГИ Г для подключения напряжении литания моста;

• мимбы рычажных переключателей сравнительного плеча, которые имею! цифры, а под лимбом стрелку с множителем данной декады (про­ изведение цифры на множитель дает величину включенного на данной де­ каде coi ipo тивлс! I ия};

- зажим S для присоединения внешнего нулевого индикатора;

зажим + Б для присоединения внешнею источника питания;

кнопка между указан­ ными зажимами, исключающая возможность подключения внешнего ис­ точника параллельно встроенному;

- зажимы М и К для поверки сопротивлений схемы моста;

- зажим для измерений но схемам петли Варлея, Муррея и асимметрии.

Устройство и оформление корпуса прибора обеспечивает возмож­ ность с ю клеймения. Клейма доступны для осмотра. Доступ к элементам схемы моста, определяющим качество прибора, без нарушения клейм не­ возможен.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РА НОТЫ Для нормальной работы моста постоянного тока измерительною РЗЗЗ необходимо строю соблюдать все рекомендации и правила, изложен­ ные в техническом описании на прибор.

Измерение сопротивлений от 1(1 до 999,М0 Ом "Измерение сопротивлений произ­ водится по двухзажимной схеме вклю­ чения. Работа моста осуществляется по схеме, представленной на рис. 3.

I. 'Замкнуть зажимы 1 и 2, 3 и 4 с помошыо перемычек.

при измерении выеокоомных 3. Подключить измеряемое сопро сопротивдений но двухзажнм- тивление к зажимам 2 и 3.

пой схеме включения 4. Установить переключатель плеч отношений на соответствующий множитель согласно табл. 2 в зависимости от предполагаемой величины R. x 5. Установить на четырех декадах сравнительного плеча ожидаемое сопротивление.

6. Нажать кнопку ЗИМ и ручкой БАЛАНС добиться горения обоих иIгди ка горных э,юментов.

7. Нажать кнопку ПИТ. Если загорелся правый индикаторный эле­ мент, то после уравновешивания моста должен гореть левый и наоборот.

Мост точно уравновешен, когда поочередно загораются левый или правый индикаторные элементы при повороте ручки переключателя декады млад­ шего разряда (х!) на. единицу. Возможно при этом и одновременное го­ рение индикаторных элементов.

8. Вычислить сопротивление по формуле R - nR, Ом, где п -- R\IRi — r множитель, устанавливаемый на декаде плеч отношений;

R - сопротивле­ ние сравнительного плеча, 9. После окончания измерений отжать кнопку ПИТ, Таблица Рекомендуемый Измеряемое сопро- I Схема включения множитель n т_№лекие R, Ом j_ x 5-10'...0.0999" ~ | 0,0001 ырех зажимная 1 • 10"0,9999 J -9,999_' 32 "~ 0.00ЙГ 0.01 On _ ^у^1ЖВМН^1Я_ I_ A "'_ 100...99^9 0.1 O O H _ IW(i'...9990 _ LOOilO ' ~10000..'.5Тю »

(0.00( 5 0000... " 1 oo'ooo. 7999900" ioo.ooo" Измерение сопротивлении or 9,999 до 5-10 Ом Измерение сопротивлений производится по четырехзажимной схеме включения (рис. 4), При таком включении сопротивления двух соединительных провод пиков входят в сопротивления плеч моста, а сопротивления двух других соедините.!ьных проводников входят в цепь гальванометра и источника питания, что практически исключает влияние этих проводников на по­ грешность измерения.

1.1 (еремычки, соединяющие зажимы 1 и 2, г /х У\ г 3 и 4, отсоединить.

2. Измеряемое сопротивление присоеди­ нить к зажимам 1, 2, 3 и 4 с помощью четырех проводников. Сопротивление проводников, идущих к зажимам 2 и 3, должно быть не более 0,005 Ом.

Рис. 4. Схема работы мос 3. Процесс уравновешивания и подсчет TLI при измерении лизко результатов измерения произвести так же, как омиых сопротивлений по четырехзажимиой схеме и при измерении сопротиансний от 10 до включения 999,9-10 Ом.

Измерение сопротивления мостовым методом с применением способа полного замещения Измерение сопротивлений с помощью моста РЗЗЗ в диапазоне от до 999,9-10' Ом производится по двухзажимной схеме включения. Работа моста РЗЗЗ осуществляется по схеме, приведенной на рис.3, 1. Замкнуть зажимы 1 и 2;

3 и 4 с помощью перемычек.

2.11ереключатедь схемы РЗЗЗ поставить в положение МВ.

3. Выставить на магазине сопротивлений РЗЗ измеряемое сопротив­ ление IT подключить его к зажимам 2, 3 моста РЗЗЗ.

4. Установить переключатель плеч отношений на соответствующий множитель согласно табл. 1 в зависимости от предполагаемой величины ft, (значения сопротивлении, выставленного на РЗЗ).

5. Установить на четырех декадах сравнительного плеча ожидаемое сопротивление.

6. 11ажат.ь кнопку ЭНИ и ручкой БАЛАНС добиться горения обоих и ндикаторных.элементов.

7. Нажать кнопку ПИТ. Если загорелся правый индикаторный эле­ мент, то после уравновешивания моста должен гореть левый, и наоборот.

Мост точно уравновешен, когда поочередно загораются левый или правый индикаторные элементы при повороте ручки переключателя декады млад­ шего разряда (xl) на единицу. Возможно при этом и одновременное горе­ ние индикаторных элементов.

8. После проведения уравновешивания моста вместо измеряемого сопротивления магазина РЗЗ к зажимам 2 и 3 подключить магазин сопро­ тивления МСР-63.

9. Не нарушая регулировок плеч моста, произвести вторичное урав­ новешивание моста путем изменения значения сопротивления магазина МСР-63.

Записать установленное значение сопротивления на МСР-63. Это значение равно измеряемому сопротивлению, выставленному на РЗЗ. Про­ извести расчеты погрешности измерения и определить основную погреш­ ность магазина РЗЗ по формуле, %, НИХ Л. R..VR-., где R - измеряемое сопротивление, Ом:

X Л у — значение сопротивления, выставленное на магазине МСР-63.

Сравнить рассчитанную погрешность с пределом допускаемой сис­ тематической погрешности, выраженной в процентах от значения изме­ ряемого сопротивления магазина РЗЗ. Данные записать в отчет.

Измерение сопротивления мостовым методом с применением способа неполного замещении 1. Выполнить операции, указанные в пп. 1-7 при измерении сопро­ тивления от 10 до 999,9-10' Ом.

2. Записать полученный отсчет (R.) по мосту РЗЗЗ при измерении выставленного сопротивления на. магазине РЗЗ.

3. Подключить вместо магазина РЗЗ к зажимам 2 и 3 моста магазин сопротивления МСР-63.

4. Па магазине МСР-63 установить измеряемое значение сопротив­ ления магазина РЗЗ.

5. Произвести уравновешивание моста путем изменения плавно ре­ гулируемого плеча моста при неизменных плечах отношений.

6. Записать полученный отсчет (R') по мосту РЗЗЗ при измерении сопротивления магазина МСР-63.

7. Вычислить значение измеряемого сопротивления магазина РЗЗ по формуле Л - R R' IR", Л N где Л - постоянное известное сопротивление (значение сопротивления, которое л выставляли на магазинах РЗЗ и МСР-63).

У. Произвести расчеты погрешности измерения сопротивления РЗЗ и определит!, основную погрешность магазина РЗЗ.

В заключение сравнить рассчитанную погрешность с пределом до­ пускаемой систематической погрешности, выраженной в процентах от зна чеиич измеряемой величины, магазина РЗЗ. Сравнить погрешности измере­ ния, полученные при мостовом методе, мостовом методе по способу полно­ го и неполного замещения. Данные и результаты расчетов записать в отчет (прил. V).

КОНТРЛЫШК ВОПРОСЫ 1. Как записать рабочую формулу моста?

2. Чему равна температура эксплуатации моста класса 0,5 при работе в нормальных условиях'?

3. Что такое вершины моста (плечи моста, диагонали моста)?

4. Чему равен предел допускаемой дополнительной погрешности моста РЗЗЗ для класса точности 0,5 при температуре в рабочих условиях эксплуатации?

5. Назвать причины погрешностей измерения сопротивлений урав­ новешенным одинарным чет ырехплечим мостом?

6. Чему равна относительная погрешность измерения, обусловленная погрешностями сопротивлений его плеч?

7. Чему равна чувствительность гальванометра потоку?

8. Как определяется чувствительность мостовой схемы?

9. Чему равна чувствительность моста?

10. Как определить относительную погрешность измерения за счет неполною уранповешиРйшия моста?

11. Чему равна точность измерения неизвестною сопротивления при измерении мостовым методом с применением способа полного и неполно­ го замещения?

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА РЗЗЗ мост постоянного тока измерительный: техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.454.005 ТО.

Магазин сопротивления типа МСР-63: паспорт.

Магазин сопротивления РЗЗ: паспорт.

ЛАБОРА ТОРНАЯ РАБОТА М ИЗМЕРЕНИЕ С О П Р О Т И В Л Е Н И Я ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ П О С Т О Я Н Н О М У ГОКУ М Е Т О Д О М Н Е П О С Р Е Д С Т В Е Н Н О Й ОЦЕНКИ ЦЕЛИ РАБОТЫ 1. Изучить принцип действия, обобщенные структурные схемы, мет­ рологические характеристики и получить практические навыки по экс­ плуатации электроизмерительного комбинированного прибора 4.1101, вольтметра универсального ВУ-15, вольтметра универсального В7-16А.

2. Приобрести практические кавыки измерения активных сопротив­ лений с помощью приборов 43101, ВУ-15, В7-16А.

3. Приобрести практические навыки определения чувствительности омметров.

ЗАДАНИЕ 1. Изучить назначение и принцип действия, метрологические харак­ теристики приборов 43101, ВУ-15, В7-16А.

2. Измерить предложенные значения меры электрического сопротивления РЗЗ приборами 43101, ВУ-15, В7-16А.

3. Определить основную погрешность измерения активного сопро­ тивления вольтметра В7-16А па пределах 1, 10, 100 с помощью магазина сопротивлений МСР-63.

4. Определить чувствительность омметра, входящего в состав ком­ бинированного прибора ВУ-15.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ Метод непосредственной оценки измерения реализуется в приборах прямого действия, в которых измеряемая величина оценивается непосред­ ственно по шкале, заранее отградуированной в соответствующих едини­ цах, или считывастся с электронного табло цифровых приборов. Из прибо­ ров с непосредственным отсчетом индуктивности, емкости и сопротивле­ ния на практике наибольшее применение получили электромеханические и электронные омметры.


Омметрами называют приборы прямого действия, которые служат для непосредственного измерения электрического сопротивления. По принципу действия омметры можно разделить па две группы: электроме­ ханические омметры и омметры электронной системы.

'Ъсктртн'хинические омметры делятся на две группы: омметры с однорамочным измерительным механизмом и омметры с двухрамочным измерительным механизмом логометричеекого типа. Омметры с однора мочпым измерительным механизмом в зависимости от значения R выпол­ X няются но последовательной или параллельной схемам. Омметры с после­ довательной схемой используются при измерении сравнительно больших сопротивлений (единиц килоом), так как при малых значениях измеряемых сопротивлений эта схема имеет малую чувствительность. При измерении небольших сопротивлений применяются омметры, выполненные по парал­ лельной схеме. Основным недостатком омметров с одгюрамочным измери­ тельным механизмом является зависимость показаний от напряжения ис­ точника питания, что вызывает- необходимость предварительной регули­ ровки прибора.

Омметры с логометрическим измерительным механизмом схемы с последовательным включением R применяются- для измерения больших }:

сопротивлений (сотен мегаом). При использования параллельной схемы включения Л, предел шмерения омметра снижается до сотен килоом.

Примером прибора с логометрическим измерительным механизом являет­ ся мегаомметр M l 10[.Основным достоинством приборов логометрическо го типа является независимость показаний прибора от напряжения источ­ ника питания.

Характерной особенностью большинства омметров является резко выраженная нелинейность шкалы. 0 связи с этим предел допускаемой ос­ новной погрешности омметров выражается в процентах от длины шкалы или части шкалы и численно не должен превышать обозначения класса тчноети. Абсолютное значение предела допускаемой основной погрешно­ сти может быть выражено в единицах длины (мм) или в единицах сопро­ тивления (Ом): в первом случае это будет величина постоянная по длине шкалы;

во втором случае значение погрешности возрастает с увеличением измеряемой вели чины.

КО Различают приборы с конечным диапазоном измерений, у которых максимальная числовая отметка шкалы - значащее число, н приборы с бесконечным диапазоном измерений, у которых максимальная отметка шкалы - бесконечность. 13 зависимости от минимальной числовой отметки омметры делят на приборы с нулевой и безнулевой шкалой. Диапазон из­ мерений омметров с нулевой шкалой и бесконечным диапазоном ограни­ чен либо с двух сторон, либо только со стороны больших значений изме­ ряемых сопротивлений. Шката омметра может быть прямой {минимальная числовая отметка слева, максимальная - справа) или обратной (мини­ мальная отметка - справа, максимальная - слева).

Основу электронных измерителей активных сопротивлений состав­ ляют измерители сопротивлений со стрелочной индикацией (аналоговые омметры). Схемы построения этих приборов довольно просты и обеспечи­ вают пофешность измерения не лучше (более) ± 1,5 %.При построении схем электронных вольтметров используются два метода: метод стабили­ зированного тока в цепи делителя (рис. 1) и метод преобразования изме­ ряемого параметра в пропорциональное ему напряжение (рис. 2), Делитель, состав­ ленный из известного и т образцового Ясир ~ меряемого Я сопро- д тивлений, питается от источника напряжения U,i- Падение напряже­ ния на образцовом ре­ зисторе усиливается 'ис. I. Схема измерения сопротивлений но методу усилителем У с боль­ стабилизированного тока и цепи делителя шим входным сопро­ тивлением. Выходное напряжение усилителя U, зависит от значения из­ mK меряемого сопротивления. В качестве индикатора обычно применяется магнитоэлектрический микроамперметр, шкала которого фадуируетея в единицах сопротивления. Эта схема (рис. I, а) применяется при измерении достаточно больших сопротивлений, когда Я, Я Для измерения малых иР| г сопротивлений ( Я ЯЛ применяется схема, приведенная на рис. 1, б.

Лр Измерение средних и больших (до 10 Ом) сопротивлений осущест­ вляется с использованием метода преобразования измеряемого параметра п пропорциональное ему напряжение. В основу метода положен принцип работы операционного усилителя ОУ постоянного тока с отрицательной обратной связью (рис. 2). Схема применяется в основном для измерения больших сопротивлений, например в тсраомметрах. I (омсняв местами R, и /?..б,„ получим новую схему, которая используется для измерения сопро­ тивлений от единиц ом до десятков и сотен мегаом. Применение в одном приборе двух схем позволяет создать измерители с широкими пределами измерений.

К недостаткам электронных омметров можно отнести сравнительно невысокую чувствительность и точность. Однако относительная простота необходимых схемотехнических решений, '•'-пир низкая стоимость и высокая надежность обеспечили широкое использование элек­ тронных омметров.

ОУ Для измерения сопротивлений посто­ янному току широко применяются электро­ J измерительные комбинированные универ­ Рис. 2. Схему измерения со­ сальные приборы, предназначенные для из­ противлений е нсиоль'юви мерения напряжения, силы тока, сопротив­ иисм операционного усили­ ления постоянному току, электрической ем­ теля с отрицательной обрат­ ной связью кости.

Измерение активных сопротивлений цифровыми приборами в ос­ новном осуществляется одним из следующих способов:

- преобразованием сопротивления в постоянное напряжение;

- измерением постоянной времени RC пени, содержащей образцовый конденсатор;

- уравновешиванием в мостовой схеме.

Преобразование сопротивления в постоянное напряжение позволяет использовать для целей измерения сопротивления цифровой вольтметр (1 SB) постоянного тока. Измерение сопротивлений с помощью ЦВ достига­ ется за счет включения в прибор источника постоянного тока известного = значения I,;

• const и измерения падения напряжения U на измеряемом со­ противлении /, под воздействием силы этого тока /.„. (рис. 3).

При выполнении условий SI K»RJR.« и J «I^ ~- //&,, (А" - коэф­ ax фициент усиления усилителя) вы­ ходное напряжение преобразователя R R, L U = / = 1„я. (О T х Источник Это напряжение измеряется Усилитель «БраЗЦПИОТО апкпвциинный цифровым вольтметром. л а пряжения Т Устанавливая /„. кратным (/:„ = 10", где и = 0,11, ±2,...), по из­ • Рис.3. Схема варианта построения преобразователя сопротивления с вестному значению t/ и силе тока HIJS операционным усилителем получаем = Ю""(7.„.Ш Следовательно, показания прибора можно отградуировать в едини­ цах сопротивлении. Погрешность измерения сопротивления 5,. - ±(6у - 5,Д0, гдеЙ - б*- - 5 -т 5 погрешность цифрового вольтметра;

(/ ? Л Ъц/U- погрешность преобразования сопротивления в постоян­ ное напряжение.

Погрешность 5«/(7 характеризуется погрешностью установки значе­ ния эталонной силы тока 5, и определяется в зависимости от иеггользуе н мой схемы преобразователя.

Погрешность измерения сопротивлений рассмотренным методом обычно составляет! (0,05...0,2)%.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Измерение активного сопротивления прибором электроизмерительным комбинированным типа Прибор 43101 с автоматической защитой от электрических перегру­ зок предназначен для измерения напряжения и силы постоянного тока, среднеквадратического значения напряжения и силы переменного тока си­ нусоидальной формы, а также сопротивления постоянному току, электри­ ческой емкости, абсолютного уровня сигнала по напряжению переменного тока. Прибор используется при наладке, эксплуатации и ремонте электро и радиоаппаратуры в производственных и лабораторных условиях.

Прибор 43101 имеет 5 поддиапазонов измерения сопротивления по­ стоянному току, кОм: 0...0,2;

0... 10;

0.,. 100;

0... 1000;

0... 10000.

Технические данные, устройство и принцип действия прибора Преде.! допускаемого значения основной погрешности в нормальных условиях равен ± 2,5 % от нормирующею значения длины шкалы омметра 70 мм.

Элементы электрической схемы прибора расположены в изолиро­ ванном корпусе, состоящем из двух частей. Органы управления, отсчетное устройство и присоединительные зажимы размещены на лицевой стороне корпуса.

Электрохимический источник тока для питания схемы автоматиче­ ской защиты и электронною преобразователя установлен в камере с тыль­ ной стороны прибора. Конструкция прибора предусматривает смену элек­ трохимического источника тока без нарушения клейма изготовителя.

1 приборе применен измерительный механизм магнитоэлектриче­ ской системы на растяжках с ннугрирамочным магнитом. Расширение диапазона измерений осуществляется с помощью коммутации универсаль­ ною шунта и добавочных сопротивлений вольтметра. Выпрямление пере­ менного тока осуществляется по двухиолу пери одной схеме на операцион­ ном усилителе с линейной шкалой. Схема измерения сопротивления по­ стоянному току построена на ампервольтметре постоянного тока с исполь­ зованием операционного усилителя и встроенного электрохимического ис­ точника тока.

Нормальные значения влияющих величин при измерении сопротив­ ления:

положение горизонтальное (±2°) температура окружающего воздуха,°С 20 + относительная влажность воздуха, % 30... атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) 84... 106 (630... 7°5) напряжение источника питания, В 3,7...4, (встроенный электрохимический источник постоянного тока) Время установления рабочего режима - 4 с. Режим работы прибора непрерывный.

Пределы допускаемого значения до1 юлнитглъной погрешности:

- при отклонении прибора от горизонтального в любом направлении е на 10 равны ± 1,5 %;

- при изменений температуры окружающего воздуха от нормального значения в пределах температурного диапазона рабочих условий примене­ ния на каждые 10 °С изменения температур равны пределам допускаемого значения основной погрешности.


11ог решность прибора 5„™ " 5 г 151, где б —предел допускаемого значения основной погрешности, выраженной в ви­ де приведенной погрешности, %, в нормальных условиях применения;

З - предел допускаемого значения дополнительной погрешности, вызванной г отклонением одной из влияющих величин от нормального значения %.

Подготовка прибора к работе и порядок работы 1. Установить прибор в горизонтальное положение, а стрелку уста­ новить корректором на отметку механического нуля.

2. Включить одновременно обе кнопки переключателя рода работы ~.

3. Установить переключатель диапазонов измерений в одно из фик­ сированных положений, соответствующих предполагаемому значению из­ меряемой величины.

4. Закоротить зажимы присоединения измеряемого сопротивления.

5. Перед измерением сопротивления в диапазоне Q ручкой установки нуля омметра установить стрелку на отметку х- шкалы Q, а в диапазоне из­ мерения Ш, nF ручкой установить стрелку на отметку 0 шкалы кП, nF. До­ пускается смещение стрелки от отметки ос по шкапе Ш, nF не более 1 мм.

6. Подключить прибор к исследуемому элементу и определить зна­ чение измеряемого сопротивления по шкале отсчетного устройства.

После окончаний измерений переключатель конечных значений диа­ пазонов измерений установить в положение 500V. Кнопка переключателя рода работ-должны быть в выключенном положении.

Определить значение погрешности прибора при температуре 18 °С и отклонении положения прибора от горизонтального на 30 °.

Произвести измерения предложенных значений сопротивления мага­ зина РЗЗ при новых условиях влияющих величин.

Определить границы погрешности результата измерения. Данные за­ писать в отчет {ирил. VI).

Измерение активного сопротивления вольтметром универсальным В7-16А Технические данные и принцип действия прибора Вольтметр универсальный B7-I6A предназначен для измерения на­ пряжений постоянного и переменного токов и активного сопротивления при регламентных, ремонтных и регулировочных работах в различных об­ ластях электроники.

Диапазон измерений активного сопротивления от 0,1 Ом до 10 МОм разбит на поддиапазоны. Выбор поддиапазонов измерения осуществляется ручным способом. Мощность рассеивания на измеряемом сопротивлении мс превышает 25 мВт. Технические данные прибора приведены в таблице.

Предел Итменение I допускаемой отно­ измеряемой 11 редел I,I Дискретность величины сительной основ­ измерения измерении па входе ной погрешности, вольтметра ( кОм I -Ю'кОм 1-Ю'...1 кОм 10 кОм 1 -КР'кОм 1-10'-'...10кОм ±10,2 Ю, 100 кОм ?

I -10" кОм 1-10''... 100 к(.)м (,7VA\J- DI 1000 кОм 1 лоЛ-Ом 0,1... 1000 кОм 10 МОм 1 кОм 1 кОм...К)МОм. 1 Примечать.: Л\ показание вилычегря, кОм;

/?„ - конечное значение ус­ тановленного поддиапазона измерений сопротивлений, кОм.

Предел допускаемой относительной основной погрешности при всех видах измерений соответствует требованиям при условии проведения ус­ тановки нуля и калибровки не реже чем один pars за каждый час работы.

Предел допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды при всех видах измерений не должен превышать половины предела основной погрешности на каждые 10 "С из­ менения температуры. Предел дополнительной погрешности от воздейсг « вил повышенной влажности не должен превышать предела основной по­ грешности.

Вольтметр обеспечивает свои технические характеристики после времени самопрогрева в течение 1 часа в нормальных условиях и 2 часа в условиях повышенной влажности.

Измеряемое активное сопротивление подсоединяется к входному гнезду прибора - (*)~ 100 У Я, которое является при измерении сопротив­ ления прямым входом усилителя дифференциального (УД). Структурная схема УД представлена яа рис. 4.

R Рис. 4. Структурная схема усилителя дифференциального Измерение осуществляется путем преобразования измеряемого со­ противления в пропорциональное напряжение постоянного тока Ц. х УД предназначен для обеспечения входного сопротивления вольтмет­ ра и преобразования величины измеряемого сопротивления в напряжение.

Состоит из операционного усилителя 1, генератора тока и делителя цепи обратной связи Операционный усилитель усиливает входной сигнал в два раза.

Входная характеристика усилителя смещена таким образом, что входному постоянному напряжению минус 1В соответствует выходное напряжение ОВ, входному напряжению 0 В соответствует выходное напряжение. 2 В, входному напряжению 1 В соответствует выходное напряжение 4 В.

В режиме измерения напряжения выходное напряжение УД опреде­ ляется по формуле где i V " " 2В начальное смещение;

К-- коэффициент усиления УД:

(' - измеряемое напряжение, s В режиме измерения актииного сопротивления U определяется по nm формуле U - (I : RMUa, aux г де А\ илмерясмос сопротивление;

/?•„• • токозадающее сопротивление.

Coiлветстиукмi\ее смещение выходной характеристики УД необхо­ димо для создания условного нуля, относительно которого в блоке компа­ раторов В7-16Л производится сравнение пилообразного напряжения с вы­ ходным напряжением УД.

Подготовка прибора к работе и порядок проведения измерения сопротивления постоянному току 1. После прогрева прибора (в течение f часа) установить нерек.тюча теть BP. I 1РЕОБР в положение 20 ms или 100 ms.

2. Установить переключатель РОД РАБОТЫ в положение I M S, а переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ - в положение 10. Закоротить вход - t*^)~ 100 VR н [ручкой • С_У^установить на индикаторном табло пока­ зания 0000 с равновесным изменением знака полярности.

3. Установить переключатель РОД РАБОТЫ в положение Т и руч­ кой установки калибровки • установить на индикаторном табло показа­ ние, равное значению, укатанному на шильдике вольтметра.

4. Установитьпереключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ в положение 100, 5. Установить переключатель РОД РАБОТЫ в положение R и орга­ нами регулировки нуля установить нулевое показание вольтметра.

6. Соединить между собой гнезда —(*)~ 100 VR и 89,8 к2. Регули­ ровочными органами калибровки установить значение сопротивления на индикаторном табло, равное 89,80 кОм.

7. Установить переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ в положение 10 МО и закоротить вход - 100 VR. Ре.улировочными органами ус­ тановки нуля установить нулевые показания индикаторного табло.

8. Соединить между собой гнезда —(*-^) -' 100VR и 8,98 Mil.

9. С помощью органов калибровки установить на индикаторном таб­ ло значение сопротивления, равное 8,980 МОм.

10. Установить потенциометр BP. ИПД в положение, обеспечиваю­ щее удобное время индикации.

11. Поставить переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ п положение, соответствующее измеряемому сопротивлению.

12. Измеряемое сопротивление магазина РЗЗ подключить к гнезду - - Q - 100 V R.

13. Произвести отсчет показаний и рассчитать погрешность измере­ ния. Отсчет показаний производить не менее чем через 10 с.

Данные записать в отчет (прил. VT).

Определение основной погрешности измерения активного сопротивления вольтметра J57-J6A на пределах 1,10, Основная погрешность измерения активного сопротивления произ­ водится методом прямых измерений поверяемым прибором величины, воспроизводимой образцовой мерой (магазином сопротивлений).

1. Собрать схему в соответствии с рис. 5.

2. Установить на вольтметре пере­ в-'100 VR ( ключатель ПРИДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ в В7-16 „ МСР- «о положение 3. Подключить к гнезду~^3 ~ 100 V R Рис,5. Схема соединения при каоелем магазин сопротивления \лг^п - боров при определении оенон J F F МСР-63.

ной пофегиности измерении ак 4. Произвести измерения каждого сопротивления т и г ш ш значения сот 1роти вления.

5. Установить на вольтметре переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ в положение 10 и произвести измерение сопротивлений.

6. Установить на вольтметре переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ в положение 100 и произвести измерение сопротивлений.

Каждое значение сопротивления МСР-63 измерить 3 раза. Из наблю­ даемых для каждой измеряемой точки показаний вольтметра выбирается такое, при котором получается наибольшая по модулю разность между по­ казаниями вольтметра и значением измеряемою сопротивления МСР-63.

Записать показания в отчет (прил. VI).

Определить пределы допускаемой относительной основной погреш­ ности измерения и поверяемых точках в процентах и в омах по формуле о - ± [ 0, 2 + 0,05(j/? / Я,| - 1)J;

K Например, для поверяемой точки 300 Ом предела I кОм предел со­ ставляет 0,32 %, или 0,95 Ом.

Определить погрешность измерения активного сопротивления вольтметром, в процентах, для каждой точки по формуле 6=- 100 (R, ~R )/Riu где К показания вольтметра в измеряемой точке, кОм;

х Л'1 показание меры МСР-63 в измеряемой точке, кОм.

( Сделать вывод о погрешности вольтметра В7-16А. для каждого зна­ чения измеряемого сопротивления. Условия при измерениях считать нор­ мальными. Технические характеристики магазина сопротивления типа МСР 63 класса 0.05 приведены в лабораторной работе К» 5.

Измерение сопротивления постоянному току вольтметром унивсрсальинм ВУ- Технические данные и принцип действия прибора Вольтметр универсальный ВУ-15 предназначен для измерения на­ пряжения постоянного тока, эффективных значений переменного напря­ жения синусоидальной формы и активного сопротивления.

Вольтметр выполнен в виде настольного переносного прибора. При­ бор заключен в футляр, на котором имеются ручки для переноски, опорная скоба, позволяющая наклонять прибор под углом 15" к вертикальной плос­ кости. На передней напели прибора расположены: стрелочный измери­ тельный прибор;

кнопки переключателя рода работ;

ручка переключателя пределов ишерений;

входные клеммы, клемма заземления;

t пездо для пробника;

держатель предохранителя;

сигнальная лампа;

кабель питания;

потенциометр под шлиц (закрыт заглушкой) для предварительной уста­ новки электрического нуля при измерении напряжения постоянного тока;

ручки потенциометров установки электрического нуля при измерении па пряжения постоянного тока 0, напряжения переменного тока 0-1V, активного сопротивления 0 1.

Отсчет измеряемого сопрошнления производится непосредственно по стрелочному прибору, шкала которого ггооградуирована в омах.

Принцип действия основан на детектировании напряжения перемен­ ного тока амплитудным детектором, выполненным в виде выносного вы­ сокочастотного пробника и последующего усиления выпрямленного на­ пряжения балансным усилением постоянного тока (У/77) I) --0,3-1 кН и- 1-1ШВ Рис. 6. Структурная схема волы метра ВУ- Измеряемое напряжение постоянного тока 0,3;

1;

3 и 10 В поступает непосредственно на усилитель постоянного тока (У/77*), а на пределах 30:

100;

300;

1000 В — на входной делитель напряжения постоянного тока, а затем на вход У/77!

Измеряемое напряжение переменного тока на пределах 1...100 В при измерении через входные клеммы непосредственно поступает па высоко­ частотный пробник.

Измеряемое напряжение переменного тока низкой частоты па преде­ лах 300... 1000 В через входной делитель поступает на высокочастотный пробник, а затем на У/77*.

Условно прибор делится на три составные части (рис. 6): вольтметр постоянного тока;

вольтметр переменного тока;

омметр.

Омметр (рис. 7) состоит' из комплекта образцовых резисторов, ис­ точника измерительного напряжения (0,7 В), в качестве которого исполь­ зуется параметрический стабилизатор (R45, Д5), и УПТ с измерительной системой.

Омметр О Уст 1 УНТ 0,7 В Pi 7. Упрощенная схема омметра 'не.

Измеряемое сопротивление R включается последовательно с образ­ x цовыми резисторами и источником измерительного напряжения. По вели­ чине падения напряжения, снимаемого с образцового резистора, определя­ ется величина измеряемого сопротивления.

При закороченных клеммах омметра (Я, 0) все напряжение источ­ ника приложено на вход У//7", при этом стрелка микроампермегра откло­ няется па полную шкалу (нуль по шкале омметра). В процессе работы точ­ ная установка пуля осуществляется потенциометром УстО.

Диапазон измеряемых активных сопротивлений от 10 до 10'' Ом на пределах: *0,i кОм: «1 кОм;

х|() кОм;

100 кОм;

«1 МОм: *10 МОм;

-ЮОМОм, Основная погрешность при измерении активного сопротивления, выраженная и процентах от длины рабочей части шкалы (68 мм), не пре­ вышает:

- па пределах *0,1 кОм;

-1 кОм;

* 10 кОм;

-100 кОм;

х | МОм и х 10 МОм - л 2.5 %;

- п а пределе •! 00 М( м - г 4 %.

е Проведение измерений !. Установить механический нуль стрелочного прибора вольтметра ВУ-15.

2. Нажать кнопку включения сети, имеющую обозначение 0, и про­ греть прибор 15 мин.

3. Установить переключатель пределов на необходимый предел из­ мерения.

4. 11ажать кнопку R.

5. Ручкой 0 установить стрелку прибора на отметку со шкалы Q;

за­ коротить клеммы с надписью \ и ручкой ОО установить стрелку прибора на нулевую отметку шкалы i.

6. Подключить магазин сопротивлений РЗЗ и произвести отсчет по шкале ВУ-15 предложенных значений сопротивлений магазина РЗЗ.

Данные записать в отчет (прил. VI).

Определение чувствительности омметра, входящего в состав вольтметра универсального ВУ- В эксплуатации находятся омметры с неравномерной шкалой (на­ пример, гиперболической или логарифмической), выпущенные по ныне отмененным стандартам. Для таких омметров предел допускаемой по­ грешности нормирован в процентах от длины шкалы. В этом случае предел абсолютной допускаемой погрешности выражается в единицах длины в миллиметрах.

Так, при поверке омметров определение основной погрешности и показаний производят методом прямых измерений поверяемым омметром сопротивления, воспроизводимого образцовой мерой, в качестве которой используется образцовый магазин сопротивлений. Изменяя сопротивления магазина, устанавливают стрелку омметра на поверяемую отметку шкалы, действительное сопротивление отсчитывают по магазину сопротивлений и определяют абсолютную погрешность омметра в поверяемой точке. Для установления пригодности омметра для измерений необходимо абсолют­ ную погрешность омметра в поверяемой точке сравнит!, с нормированным пределом допускаемой погрешности. При этом необходимо учитывать особенности нормирования допускаемой погрешности омметров различ­ ных типов. В омметрах с равномерной или степенной шкалой нормируется приведенная погрешность, следовательно, предел допускаемой погрешно­ сти (А.,„,) в омах можно рассчитать по формуле Л, „ „ - ( # / „ ) / 100, где К- класс точности поверяемого омметра;

верхний предел диапазона (поддиапазона) измерения сопротивления.

Для омметров с существенно неравномерной шкалой для сравнения рассчитанной абсолютной погрешности омметра в данной точке с норми­ рованным пределом допускаемой погрешности необходимо последнюю выразить также н единицах сопротивления - омах.

Пересчет допускаемой погрешности из единиц длины в единицы со­ противления может быть произведен, если известна чувствительность S омметра при данном показании.

Рассматриваемый способ определения чувствительности омметра магнит ©электрической системы пригоден для омметров, входящих в состав комбинированных приборов, в которых, наряду с неравномерной шкалой, отградуированной в единицах сопротивления, имеется равномерная шкала для измерения постоянного напряжения (рис. 8).

1!.

Рнс. N. Определение чувствительности омметра Как известно, чувствительность Л"есть отношение перемещения Л/ука­ зателя по шкале к вызвавшему его изменению сопротивления AR:

S \i-\R.

Следовательно, предел допускаемой погрешности, выраженной в ели I ги пах со л потт i в:, сн ия.

Д, (Л /.!•!(№ V. (1) и где /. длина шкалы (указана в техническом описании).

Для определения чувствительности омметра на лнтбом участке его неравномерной шкалы пользуются равномерной шкалой постоянного на­ пряжения.

Например, для определения чувствительности омметра на участке с отметкой 30 необходимо:

1) определить число делений п равномерной шкаты постоянного на­ пряжения, соответствующей длине неравномерной шкалы Q;

2) присоединить к омметру магазин сопротивлений РЗЗ;

3) изменяя сопротивление РЗЗ, установить стрелку прибора последо­ вательно на отметки (слева и справа) равномерной шкапы (-A,V), ближай­ шие к отметке 30 неравномерной шкапы Q (отметки 19 и 20 равномерной шкалы);

4) записать полученные значения сопротивления магазина - R) и R. Для перемещения стрелки прибора на угол, соответствующий дуге между отметками 19 и 20 равномерной шкапы, необходимо изменить сопротивле­ ние на AR — Я - R. Длине L неравномерной шкалы, измеренной по дуге окружности, соответствует п делений равномерной шкалы ( в данном слу­ чае п - 30).3начит, одному делению равномерной шкалы будет соответст­ вовать отрезок Un неравномерной шкаты;

5) определить чувствительность омметра в заданной точке по формуле.9 - ( Lin) АЛ. (2) Подставив (1) в (2), получим выражение для расчета предела допус­ каемой основной погрешности в заданной точке шкалы LI омметра:

Д,„„ - (КтЩ/WQ. (3) В выражении (3) отсутствуют величины.V и L. для определения кото­ рых необходимы достаточно точные измерения длины деления.

Полученные данные и результаты расчетов занести в отчет (прил. VI).

KOIП'РОлЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Пояснить назначение и область применения приборов 43101, ВУ-15, В7-16Л.

2. Что является основным недостатком омметров с однорамочпым измерительным механизмом?

3. Какие шкаты омметров различают в зависимости от расположения минимальной числовой отметки шкаты?

4. Какие методы используются при построении схем электронных вольтметров?

5. В чем заключается метод преобразования измеряемого параметра в пропорциональное ему напряжение?

6. Поясни п. методику определения основной погрешности при изме­ рении активно! о сопротивления вольтметра В7-16А.

7. Пояснить структурную схему и принцип действия вольтметра ВУ-15.

8. Как определяется предел допускаемой погрешности (Д „,) у омметров л с равномерной и стеленной шкалой.

9. Пояснить методику определения чувствительности омметра, входя­ щего и состав ВУ-15.

ТЕХ НИМ ЕС КАЯ ДОКУМ Е1 П'АЦИЯ Вольтметр универсальный ВУ-15: техническое описание и инструк­ ция по эксплуатации.

Вольтметр универсальный B7-I6: техническое описание и инструк­ ция по эксплуатации. И 22.710.002 ТО.

Магазин сопротивлений типа МСР-63: техническое описание и инст­ рукция по эксплуатации.

Прибор электроизмерительный комбинированный 43101: техниче­ ское описание и инструкция по эксплуатации.

ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ I ОТЧЕТ по лабораторной работе "Осцилло! рафические методы измерения" 1. Результаты измерений, полученные при исследовании сигналов при помощи осциллографа С j-65, •' 1.1;

Измерение переменного напряжения методом непосредственно­ го отсчета по калиброванной шкале:

• Вертикальное отклонение"] Положение переключателя Искомая величина, мВ. В дел, ВОЛЬТ/ДЕЛ - 1.2, Измерение переменного напряжения методом сравнения раз­ вертки:

Т" j Верти-;

\ Изме­ Новый | Верти­ ]Лмлигуда каль- ! Поло- | Сраппи- Поло­ ренное котффи- i каль­ 'контроль-j ное j жение, тельный жение напря­ циент ;

ное j ногосиг-1 огкло- j ВОЛЬ'1' \ коэффи- ВОЛЫ жение отклонс- II отклон­ | нала '/„. i пение I /ДЕЛ ! циен) /ДЕЛ I!

им е /?, j мВ, В ' ^ л е л. | j ' ПИЯ К,, ;

к К м А р дел.

п мВ. В а1!

1.3. Измерение временных интервалов методом калиброванного коэффи 1 щента разверт ки:



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.