Определение цены деления прибора

Цель работы: определение цены деления исследуемого прибора по напряжению и по току.

Оборудование: исследуемый прибор ИП, многопредельные контроль­ные вольтметр и миллиамперметр, реостат.

Задание 1. Определение цены деления исследуемого прибора по напряжению.

Порядок выполнения задания

1. Собрать цепь по схеме на рис. 6. К делителю напряжения R подключают исследуемый прибор ИП и параллельно ему кон­трольный вольтметр V.

2.Определить цену деления контрольного вольтметра:

,

где U_пред - верхний предел измерения контрольного вольтметра;

n_общ - общее количество делений шкалы контрольного вольт­метра.

3. Движок потенциометра поставить в положение, при котором подавае­мое в цепь напряжение будет минимальным.

4. Подать напряжение питания на схему. Затем, перемещая дви­жок потенциометра, установить на исследуемом приборе количество деле­ний , равное 5,10,15,20,25, и определить соответствующее количе­ство деле­ний на контрольном вольтметре. Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

N	Сk	nk	Uk	n	C		DC сл		DC пр	DC	e
В/дел	Дел	В	дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	В/дел	%

5. Определить напряжение U_k, которое показывает контрольный вольтметр для каждого значения n_k: U_k = С_k× n_k.

Так как оба прибора подключены параллельно, то напряжение на контрольном приборе и исследуемом одинаково. Поэтому цена деления исследуемого прибора по напря­жению С определяется для каждого n как , а затем находится среднее арифметическое <C>.

6. Рассчитать величину доверительного интервала по формуле:

,

где - случайная погрешность, - приборная погрешность.

Случайная погрешность <DC_сл> находится как среднее арифметическое аб­солютных погрешностей DC_сл отдельных измерений. Здесь приведен упро­щенный метод учета случайных погрешностей. Более точный метод приведен в приложении II.

Приборная погрешность определяется, исходя из класса точности прибора (см. стр.7).

7. Вычислить относительную погрешность ИП: .

8. Окончательный результат измерения цены деления прибора по напряжению записать в виде: .

9. Определить верхний предел исследуемого прибора по напряже­нию: , где - общее число делений шкалы иссле­дуемого прибора.

Задание 2. Определение цены деления исследуемого прибора по току.

Порядок выполнения задания

1. Собрать цепь по схеме на рис. 7. Реостат R, исследуемый при­бор ИП и контрольный миллиам­перметр соединяют последовательно.

2. Определить цену деления контрольного миллиамперметра:

,

где - верхний предел из­мерения контрольного миллиампер­метра;

- общее количество делений шкалы контрольного мил­лиампер­метра.

3. Движок реостата установить на максимум сопротивления, т.е. на минимум тока в цепи.

4. Подать напряжение на схему. Перемещая дви­жок реостата, установить на исследуемом приборе последовательно количество де­лений , равное 5,10,15,20,25, записать соответствующее количе­ство деле­ний на контрольном миллиамперметре в табл. 2.

5. Ток , который показывает контрольный миллиамперметр, опре­делить для каждого значения как .

Так как оба прибора подключены последовательно, то через них идет одинаковый ток. Поэтому цену деления исследуемого прибора по току С можно определить для каждого как , а затем найти - среднее арифметическое.

Таблица 2

N	Сk	nk	Ik	n	C		DC сл		DC пр	DC	e
	дел	мА	дел							%

6. Вычислить погрешность измерений и записать окончательный результат (см. Задание 1, п.6-8).

7.Определить верхний предел исследуемого прибора по току:

,

где - общее число делений шкалы исследуемого прибора.

Задание 3. Определение сопротивления исследуемого прибора.

Сопротивление исследуемого прибора определить, используя закон Ома, по формуле:

.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия и устройство приборов магнитоэлектрической системы.

2. Принцип действия и устройство приборов электромагнитной системы.

3. Достоинства и недостатки приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

4. Цена деления и чувствительность электроизмерительных приборов.

5. Класс точности приборов. Определение погрешности измерения исходя из класса точности прибора.

6. Расширение пределов измерения приборов. Получение формул для расчета шунта и добавочного сопротивления.

Приложение I

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных прибо­ров.

Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой		Защита от внешних магнитных полей, например 2 мТл
Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом		Защита от внешних электриче­ских полей, например 10 кВ/м
Электромагнитный прибор		Класс точности при нормиро­вании погрешности в процентах диапазона измерения, например 1,5
Электромагнитный по­ляризованный прибор		Тоже при нормирова­нии по­грешности в процентах длины шкалы, например 1,5
Электродинамический прибор		Горизонтальное поло­жение шкалы
Ферродинамический прибор		Вертикальное положе­ние шкалы
Индукционный прибор		Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например
Электростатический прибор		Направление ориенти­ровки прибора в магнитное поле Земли
Тепловой прибор(с на­греваемой проволокой)		Измерительная цепь изолиро­вана от корпуса и испытана напряжением, напри­мер 2 кВ
Прибор трехфазного тока для неравномерной на­грузки фаз		Прибор испытанию прочности изоляции не подле­жит
Прибор трехфазного тока с двухэлементным измери­тельным механизмом		Осторожно! Прочность изоля­ции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует нормам (знак выполняется красным цветом).