Визначення метрологічних характеристик

ВОЛЬТМЕТРІВ

МЕТА РОБОТИ - експериментально визначити внутрішній опір та потужність власного споживання вольтметрів різних систем.

Внаслідок виконання лабораторної роботи студент повинен

– знати номенклатуру та визначення основних метрологічниххарактеристик електровимірювальних приладів; властивості вольтметрів різних систем відносно власного споживання потужності;

– вміти: експериментально визначити вхідний опір та потужність власного споживання вольтметра.

 

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

При підготовці до виконання роботи необхідно вивчити теоретичний матеріал, приведений в [1, с. 40-43; 51-61], а також в цьому розділі вказівок.

Потужність власного споживання приладів, як правило, характеризується потужністю, що ними споживається при номінальному для даного приладу значенні вимірюваної величини. Для вольтметрів як характеристику власного споживання використовують вхідний опір або опір вимірювального кола (в омах на один вольт номінальної напруги).

Повний опір вольтметра можна виміряти, використовуючи покази амперметра та вольтметра, послідовно підключених до джерела напруги (методом амперметра-вольтметра, див. [1, с.423-424]). Якщо опір вольтметра настільки великий, що вимірювання струму викликає труднощі, то можна використати схему, приведену на рис. 3.1.

 

 

Рисунок 3.1 - Схема вимірювання опору вольтметра

 

Вимірювання виконують в два етапи:

- спочатку при опорі магазину R_M=0 встановлюють напругу на вольтметрі до будь-якого показу U_V1 в другій половині шкали;

- на другому етапі змінюють опір магазину доти, поки напруга на вольтметрі не зменшиться до показу U_V2;

- якщо при цьому опір магазину дорівнює R_M, то повний опір вольтметра Z_Vможна розрахувати за співвідношенням

 

Z_V=R_M∙U_V2 / (U_V1–U_V2). (3.1)

 

ОБЛАДНАННЯ СТЕНДУ

 

Зовнішній вигляд стенду показаний на рис. 3.2.

 

Рисунок 3.2 – Лицьова панель стенду №6

 

Окрім обладнання та приладів, вмонтованих в стенд, в лабораторній роботі використовують електронно-променевий осцилограф типу С1-67 та вольтметри:

– електростатичної системи (U_H=75 або 150 V; класуточності0,5);

- випрямної системи (U_H=15;30;75; 150; 300 V; класуточності 1,0);

- електронний типу В3-38 (U_H=10; 30; 100 V; класуточності 4,0);

- цифровий типу В7-21 (U_H=100;1000 V; класу точності 1.0/1.0).

 

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

 

1. Вивчити теоретичний матеріал, приведений в [1, с. 40-43; 51-61].

2. Підготувати бланк протоколу лабораторної роботи та привести в ньому:

- методику виконання вимірювань опору вольтметрів;

- схему заміщення вольтметра для змінного струму низької частоти та формулу для

розрахунку потужності власного споживання.

 

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАВДАННЯ

 

1. Ознайомитись з обладнанням стенду. Скласти таблицю метрологічних характеристик

вольтметрів.

2. Виміряти опір та розрахувати потужність власного споживання для всіх типів вольтметрів. Результати привести в табл.3.1

Таблиця 3.1 – Опір та потужність власного споживання вольтметрів

Тип вольтметра
UV1, V
RM, kΩ
UV2, V
RV, kΩ
PV, W

 

3. У висновках привестиперелік типів вольтметрів, прорангованих по зростанню потужності споживання.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

 

1. Приведіть перелік методів та засобів вимірювань опору вольтметрів.

2. Як експериментально визначити потужність власного споживання вольтметра?

3, Покажіть схему заміщення вольтметра для кіл постійного струму.

4. Покажіть схему заміщення вольтметра для кіл змінного струму промислової частоти.

5. Покажіть схему заміщення вольтметра для кіл змінного струму високої частоти.

6. Як розрахувати потужність власного споживання вольтметра?

7. Чому при вимірюванні напруги короткочасним підключенням вольтметра до схеми

виникає методична похибка?

8. Доведіть правильність визначення опору вольтметра по формулі (3.1).

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4