Цель работы
Измерить постоянное напряжение и сопротивление. Научиться измерить и определять параметры переменных синусоидальных напряжений (амплитуду, среднеквадратичное и средневыпрямленное значение) электронными вольтметрами различных типов. Приобрести навыки анализа результатов измерений и определения погрешностей.
Приборы и оборудование
Таблица 1 – Данные приборов
| Наименование прибора | Генератор низкой частоты | Вольтметр универсальный стрелочный | Вольтметр цифровой | Блок питания | Магазин сопротивлений |
| Обозначение на схеме | G1 | PV1 | PV2 | G2 | PR |
| Тип прибора | Г3-109 | ВУ-15 | В7-34А | БП-3 | Р33 |
Подготовка к работе и работа с прибором
Сбалансируйте УПТ для чего переключатель пределов измерения поставьте в положение «0,3V» нажмите кнопку «U+» или «U-» в соответствии с полярностью измеряемого напряжения и, при закороченных входных клеммах «0,3-10V», ручкой «0» установите стрелку микроамперметра на нулевую отметку шкалы «~V», после чего прибор готов к измерению. Если стрелка не устанавливается ручкой «0», снимите заглушку на передней панели и с помощью потенциометра выведенного под шлиц, установите стрелку прибора на нулевую отметку.
2.1 Измерение напряжения постоянного тока
Входные клеммы прибора изолированы от корпуса. Это позволяет производить измерение напряжения постоянного тока в цепях, где точки подключения прибора имеют потенциал относительно земли. При этом максимально допустимое напряжение между клеммой «^» и корпусом прибора не должно превышать 300В.
Специальный щуп с резистором (150 кОм) позволяет измерять напряжение постоянного тока в высокочастотных цепях, например, на контурах можно для уменьшения влияния руки оператора держите щуп за рукоятку возможно дальше от контактной иглы. Дополнительная погрешность при измерении со щупом около 2%.
|
|
2.2 Измерение напряжения переменного тока
Сбалансируйте УПТ установите переключатель пределов на «IV» и нажмите кнопку «U~». Закоротите входные клеммы «1-100V» и «*» и, убедитесь, что пробник вставлен в гнездо, установите стрелку прибора на нулевую отметку шкалы «~IV» соответствующей ручкой «0-IV». После этого прибор готов к измерению.
Выбрав необходимый предел измерения, подключите измеряемое напряжение на соответствующие клеммы и производите отсчет по шкале вольтметра.
При измерениях пробником штырек пробника подключите к объекту измерения с помощью лепестка, а корпус пробника с помощью пластины, принимаемой скобой к корпусу пробника. Лепесток и пластина впаиваются в точках измерения.
2.3 Измерение активного сопротивления
Установите переключатель пределов на необходимый предел измерения и нажмите кнопку «R». Ручкой «0» установите стрелку прибора на отметку «∞» шкалы «W». Закоротите клеммы с надписью «r» и ручкой «0W» установите стрелку прибора на нулевую отметку шкалы «W». После этого подключите измеряемый резистор и произведите отсчет по шкале вольтметра.
3 Структурные схемы соединений приборов для измерения переменного синусоидального напряжения
Рисунок 1- Схема соединения приборов для измерения переменного
Синусоидального напряжения
Таблица 2 – Замеров и расчетов
| Данные генератора | Прибор | Тип прибора | Замеры по вольтметру | Расчеты | |||||
| U, В | Um, В | UСВ, В | DU, В | d(U),% | d¢(U),% | ||||
| UГ=5В | PV1 | ВУ-15 | 5,8 | 5,8 | 8,2 | 5,2 | 0,07 | 1,2 | ±0,25 |
| fГ=500Гц | PV2обр | В7-34А | 5,87 | 5,87 | - | - | ±0,15 |
|
|
3.1 Формулы для расчета
(1)
(2)
(3)
(4)
d¢(U)=±[0,15+0,05(Ukx/Ux–1)] (5)
Где 
- замер по образцовому прибору
- расчет согласно ТО и ИЭ вольтметра
Структурная схема соединений приборов для измерения постоянного напряжения и сопротивления
Рисунок 2- Схема соединения приборов для измерения постоянного напряже-
Ния и сопротивления
Таблица 3 – Замеров и расчетов
| UЗАД | |||||
| UPV | 9,65 | 11,6 | 19,6 | 22,5 | 26,5 |
| d(U)% | 3,6 | 3,4 | 2,0 | 2,2 | 1,8 |
| Rзад | |||||
| RPV | |||||
| d(R)% | 3,2 | 1,4 | 2,5 | 1,9 | 3,8 |
4.1 Формулы для расчета
(5)
(6)
Вывод
Измерив постоянное напряжение и сопротивление, подтвердили, что измеренное нами среднеквадратическое значение напряжения соответствует рассчитанному. Определили максимальное и средневыпрямленное значение напряжения, относительные погрешности измерений и установили, что вольтметр универсальный ВУ–15 имеет класс точности Кпр =4, так как dmax его равно 3,8%. Поэтому мы можем отнести данный прибор к техническим (рабочим).