Лабораторная работа Измерение электрического сопротивления (косвенные методы)

Алматинский институт энергетики и связи

Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок

ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов всех форм обучения специальности

5В0718 – «Электроэнергетика»

 

Алматы 2010

СОСТАВИТЕЛИ: А.Н. Бестерекова, Ж.Ж. Тойгожинова. Информационно – измерительная техника. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения специальности 5В0718- «Электроэнергетика». – Алматы: АИЭС, 2010. –36с.

 

Методические указания содержат необходимые технические сведения о стендах, программу выполнения работ, методику подготовки, проведения экспериментов и анализа полученных результатов и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 5В0718 – «Электроэнергетика».

Содержание

Лабораторная работа №1. Измерение электрического сопротивления

(косвенные методы) 4

2 Лабораторная работа №2. Измерение электрического сопротивления (метод сравнения)

3 Лабораторная работа №3. Измерение физических величин на постоянном токе (ознакомление с измерительным прибором мультиметром)

4 Лабораторная работа №4. Измерения при помощи электронного осциллографа

5 Лабораторная работа № 5. Потенциометр. Источник напряжения

6 Лабораторная работа №6. Делители напряжения и тока

Список литературы

 

Абсолютная погрешность может быть найдена как

 

(10)

 

где d - общая относительная погрешность, %;

R_изм – измеренное сопротивление, Ом.

 

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.2.

На анализе данных расчетов сделайте выводы о целесообразности использования данного метода в зависимости от величины измеряемого сопротивления и точности используемых средств измерений.

 

1.5 Вопросы для подготовки

1.5.1 В чем заключаются преимущества и недостатки метода А – V?

1.5.2 В каком случае обе схемы метода А–V дают одинаковые

погрешности?

1.5.3 Как в общем виде определить погрешность косвенного измерения?

1.5.4 Шкала с делениями есть по существу мера. Какая?

1.5.5 Класс точности показывающих приборов.

1.5.6 Каким образом изменяются пределы измерения у амперметра и вольтметра?

1.5.7 Почему измерения необходимо производить на конечном участке шкалы?

1.5.8 Как отмечаются нерабочие участки шкалы?

 

Список литературы

1. Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения; учебн. Издание для ВУЗов. Л. Энергоатомиздат. 1983. – 318с.

2. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. – М.: Высшая школа, 1989. – 383с.

3. Г.Г Раннев, В.А. Сурогина, В.И. Калашников.: учебник для студ. ВУЗ. М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 512с.

 

Алматинский институт энергетики и связи

Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок

ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов всех форм обучения специальности

5В0718 – «Электроэнергетика»

 

Алматы 2010

СОСТАВИТЕЛИ: А.Н. Бестерекова, Ж.Ж. Тойгожинова. Информационно – измерительная техника. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения специальности 5В0718- «Электроэнергетика». – Алматы: АИЭС, 2010. –36с.

 

Методические указания содержат необходимые технические сведения о стендах, программу выполнения работ, методику подготовки, проведения экспериментов и анализа полученных результатов и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 5В0718 – «Электроэнергетика».

Содержание

Лабораторная работа №1. Измерение электрического сопротивления

(косвенные методы) 4

2 Лабораторная работа №2. Измерение электрического сопротивления (метод сравнения)

3 Лабораторная работа №3. Измерение физических величин на постоянном токе (ознакомление с измерительным прибором мультиметром)

4 Лабораторная работа №4. Измерения при помощи электронного осциллографа

5 Лабораторная работа № 5. Потенциометр. Источник напряжения

6 Лабораторная работа №6. Делители напряжения и тока

Список литературы

 

Лабораторная работа Измерение электрического сопротивления (косвенные методы)

 

1.1 Цель работы: изучить различные виды измерения, методы и приборы для измерения сопротивления. Научиться определять погрешности измерения и представлять результаты измерения.

1.2 Перечень оборудования:В работе используются следующие средства измерений: аналоговые амперметр и вольтметр; электромеханические и цифровые комбинированные приборы; магазин сопротивления; катушка сопротивления образцовая; источник постоянного напряжения.

1.3 Задание: Изучить самостоятельно разделы:

Измерение сопротивления методом амперметра и вольтметра. Устройство и принцип действия электромеханических приборов электромагнитной системы. Косвенные и прямые виды измерения сопротивления. /1, §§ 2.5; 3.2; 11.2/.

Необходимо провести измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра, используя различные методы измерения. Произвести обработку результатов экспериментов, найти погрешности и результаты измерений, составить отчет.

1.4 Порядок выполнения работы

1.4.1Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра

Ознакомиться с измерительными приборами и записать в рабочую тетрадь их параметры (тип, класс точности, рабочий предел измерения, диапазон измерения, входное сопротивление). Параметры приборов занести в таблицу 1.1.

Сопротивление R_X = 15 … 30 Ом (задается преподавателем) выставляется на магазине сопротивления типа Р33. Сопротивление R_X включается в схему 1 или 2 (рисунок 1.1).

 

 

РА – амперметр; РV – вольтметр;

GB – регулируемый источник напряжения;

R_Х – магазин сопротивления.

Рисунок 1.1 - Две схемы измерения сопротивления по методу амперметра – вольтметра

 

Вначале измерения выполняются на постоянном токе. Подключить измеряемый резистор и, регулируемое выходное напряжение стабилизированного источника постоянного напряжения, установить удобные для отсчета показания I и U соответственно амперметра и вольтметра. Для этого следует установить напряжение и ток в цепи таковыми, чтобы показания приборов на выбранных пределах измерения укладывались на участок шкалы более двух третей от их предела.

 

Таблица 1.1 - Параметры приборов
Амперметр: шкала a … делении; предел измерения IН … А; диапазон измерения Iд …А; внутреннее сопротивление RА … Ом; класс точности КА … %.	Вольтметр: шкала a…делении; предел измерения UН … В; диапазон измерения Uд…В; входное сопротивление RВ… Ом; класс точности КВ … %.

 

Результаты измерений заносим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Измерение R_X = … Ом по методу амперметра и вольтметра

Показания приборов и расчетные Данные	Схема 1	Схема 2
Показания амперметра aА, дел I.., A Показания вольтметра aВ, дел U, В Сопротивление Rизм = U/ I, Ом Методическая погрешность Ом % Инструментальная погрешность Dи, Ом dи, % Результат измерения R=Rизм ± DR

 

Для схемы, где вольтметр соединен параллельно измеряемому сопротивлению:

 

(1)

гдеR_Х - измеряемое сопротивление, Ом;

R_В – входное сопротивление вольтметра, Ом.

Тогда относительная погрешность

 

(2)

 

Для схемы, в которой амперметр соединен последовательно с R_x, имеем

 

(3)

(4)

где R_А - внутреннее сопротивление амперметра, Ом;

R_Х - измеряемое сопротивление, Ом:

 

Инструментальная, относительная и абсолютная погрешности определяются несовершенством используемых измерительных приборов и для данных схем имеет вид:

 

; (5)

 

. (6)

 

Абсолютные погрешности средств измерений могут быть найдены через классы точности приборов:

 

(7)

 

где Kв - класс точности вольтметра, %;

Uн – номинальное напряжение вольтметра, В.

(8)

 

где Ka - класс точности амперметра, %;

Iн – номинальный ток амперметра, А.

 

Общая относительная погрешность равна:

 

(9)

 

где d_М - методическая погрешность, %;

d_и - инструментальная погрешность, %.