ИМ. В. Д. КАЛМЫКОВА
Кафедра информационно-измерительной техники
РУКОВОДСТВО
К ЛАБОРАТОРНОЙ РАВОТЕ № 1
ПОВЕРКА АМПЕРМЕТРОВ И ВОЛЬТМЕТРОВ
МЕТОДОМ СЛИЧЕНИЯ
Таганрог 1980
I. ПРОВЕРКА АМПЕРМЕТРОВ И ВОЛЬТМЕТРОВ
МЕТОДОМ СЛИЧЕНИЯ
Цель работы
Целью настоящей работы является ознакомление с методикой поверки показывающих амперметров и вольтметров, на основании которой делается заключение о соответствии поверяемого прибора требованиям государственных стандартов СССР (ГОСТов) в отношении одной из основных характеристик средств измерений* - точности.
Основные положения.
1.2.1. Для обеспечения правильности передачи значений электрических единиц от эталонов к рабочим мерам и измерительным приборам все средства измерений в стране подвергаются поверке. Различают четыре вида поверки средств измерений:
-- первичная, проводимая при выпуске и после ремонта средств измерений;
-- периодическая, проводимая после определённого времени эксплуатации и хранения средств измерений;
-- внеочерёдная и инспекционная, проводимые по решению соответствующих организаций Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов СССР (Госстандарта СССР).
Методика поверки амперметров и вольтметров установлена инструкцией, составленной на основании действующих стандартов и утверждённой Государством СССР. В соответствии с этой инструкцией выполняется данная лабораторная работа.
1.2.2. При периодической поверке приборов кроме внешнего осмотра производится определение основной погрешности, а так же вариации показаний прибора и невозвращения указателя к нулевой отметке.
Сравнение опытных данных с установленными требованиями позволяет сделать заключение о соответствии поверенного прибора стандарту.
|
1.2.3.В соответствии с инструкцией амперметры и вольтметры классов точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0 поверяют по методу сличения, который заключается в том, что одна и та же величина измеряется одновременно поверяемым прибором и образцовым показывающим (стрелочным) прибором.
Применяемые для проверки образцовые приборы должны быть более точными. Предельное значение допускаемой погрешности образцового прибора должно быть по крайней мере в 5 раз меньше допустимой погрешности поверяемого прибора. При таком соотношении допустимых погрешностей поверяемого и образцового приборов показания последнего считаются точными и поправки к ним не вводятся.
Разрешается применять образцовые приборы с допустимой погрешностью, в 2,5 раза меньшей предельной погрешности поверяемого прибора, но при этом необходимо вводить поправки к показаниям образцового прибора.
Так как по предельному значению основной приведенной погрешности определяется класс точности прибора (см. приложение 1), то необходимый класс точности образцового прибора определяется по классу точности поверяемого, исходя из приведённых выше соображений. Инструкция устанавливает, что при поверке амперметров и вольтметров методом сличения класс точности образцового прибора должен быть не ниже указанного в таблице 1.1
Таблица 1.1
Класс точности поверяемого прибора | Класс точности образцового прибора | |
Без введения поправок | С введением поправок | |
0,5 1,0 1,5 2,5 4,0 | 0,1 0,2 0,2 0,5 0,5 | 0,2 - 0,5 1,0* 1,5* |
1.2.4. Конечные значения шкал образцового и поверяемого приборов не должны отличаться более чем на 25%. Если отсутствуют образцовые приборы с соответствующим пределом измерения, может быть выбран прибор с более высоким пределом измерения, но по своему классу он должен быть соответственно более точным. Таким образом, для выбора образцового прибора можно пользоваться следующими формулами:
|
а) если образцовым прибором пользуются без учёта поправок,
(1.1)
б) если образцовым прибором пользуются с учётом поправок,
(1.2)
где и -соответственно конечные значения шкалы поверяемого и образцового приборов;
и -численные обозначения классов точности поверяемого и образцового приборов.
1.2.5. Для поверки приборов магнитоэлектрической системы в качестве образцовых должны применяться приборы этой же системы. Для поверки приборов переменного тока должны применяться образцовые приборы электродинамической или электромагнитной системы.
1.2.6. Поверка щитовых приборов производится после того, как они в течение 15 минут находились под номинальной нагрузкой.
Переносные приборы, за исключением термоэлектрических и электронных поверяются без предварительного прогрева. Поверка термоэлектрических и электронных приборов осуществляется после их нагрева в течение времени, указанного в инструкции по эксплуатации.
1.2.7. При определении основной погрешности, вариации и невозвращения указателя к нулевой отметке шкалы все влияющие величины должны иметь нормальные значения.
Для приборов классов 1,0-4,0 эти значения приведены в таблице 1.2
|
Таблица 1.2
Влияющая величина | Нормальное значение |
Рабочее положение | Указанное на шкале . Если указаний нет, то любое |
Температура | Указанная на шкале . Если указаний нет, то от –15 до + С |
Напряжение | Указанное на шкале 2% |
Частота | Указанное на шкале 2%. Если указаний нет, то 49-51Гц |
Форма кривой тока или напряжения | Синусоидальная, с коэффициентом искажения не более 5% (2% для выпрямительных и электронных) |
Коэффициент переменной составляющей постоянного тока или напряжения | Не более 3% |
Внешние магнитные поля, кроме земного, должны отсутствовать. Должно быть исключено взаимное влияние приборов друг на друга. Вблизи поверяемого и образцового приборов не должны находиться ферромагнитные массы. Электростатические приборы должны поверяться при практическом отсутствии внешних электрических полей.
Технические указания.
Рис. 1.1 Рис. 1.2
На этих схемах приняты обозначения:
-поверяемый и образцовый амперметры;
-поверяемый и образцовый вольтметры;
-реостаты грубой и тонкой (плавной) регулировки;
ЛАТР- лабораторный автотрансформатор.
Рис. 1.3 Рис. 1.4
Лабораторные автотрансформаторы (ЛАТРы) рассчитаны для включения в сеть переменного тока напряжением 220 или 127 В. Они имеют максимальный ток нагрузки 2А (ЛАТР-2) и 9А (ЛАТР-1, ЛАТР-1М и др.). Максимальный ток нагрузки указан на щитке автотрансформатора. Ползунковые реостаты имеют допустимую мощность рассеяния порядка 0,5-0,8 кВт. На щитках реостатов также указывается номинальное сопротивление и максимальный ток нагрузки
Если номинальные токи и напряжения поверяемых амперметров и вольтметров имеют большие значения ( >5А, >250 В), то включение образцовых приборов производится совместно с шунтами и добавочными сопротивлениями или же с измерительными трансформаторами тока напряжения (на схемах рис. 1.1-1.4 устройства для расширения пределов измерения образцовых приборов не показаны).
1.3.2. Показанные на рис. 1.1-1.4 схемы регулирования токов и напряжений не являются единственными. Однако при регулировании небольших токов (до 2-5 А) и напряжений (до 200 В) они являются предпочтительными. Обращается внимание студентов на соединение и расположение аппаратуры на рабочем столе. В целях удобства манипулирования регулировочной аппаратуры (в основном реостатами) её следует располагать и соединять по возможности так, как показано на рис. 1.1-1.4. Измерительные приборы должны располагаться таким образом, чтобы обеспечить удобство в отчете показаний и исключить возможную погрешность от параллакса. Следовательно, измерительные приборы на столе должны располагаться ближе к наблюдателю. Под рукой должна находиться и та аппаратура, к которой чаще обращаются во время эксперимента. Этих рекомендаций следует придерживаться во всех случаях экспериментальных исследований. Правильное соединение и удобное расположение аппаратуры на рабочем столе уменьшает риск ошибочных действий, влекущих к искажениям результатов эксперимента и прочей аппаратуры, уменьшит утомительность длительных исследований.
1.3.3. Для начинающего экспериментатора выбор регулировочной аппаратуры иногда вызывает затруднения. В то же время неправильный выбор ползунковых реостатов приводит, например, к тому, что плавное изменение токов и напряжений в цепи, что требуется во многих случаях, оказывается невозможным. В некоторых же случаях несоответствие регулировочной аппаратуры создаваемым нагрузкам может привести к её порче. Как было уже сказано, для плавного регулирования токов и напряжений применяются реостаты тонкой регулировки . Что касается второй опасности (порча аппаратуры), то мощность ползунковых реостатов (они чаще всего выходят из строя) должна соответствовать возможной нагрузке в цепи. В основе выбора соответствующих реостатов лежат элементарные соображения, основанные на знании закона Ома. Эти соображения приведены в прилож. 2.
Следует также заметить, что во многих случаях наилучшим решением является использование специальных источников питания, с помощью которых можно получить плавно регулируемые напряжения от нескольких милливольт до 200-300 В (УИП-2 и др.) и токи в пределах от нескольких миллиампер до 3-5 А. Все применяемые источники питания должны иметь достаточно высокую стабильность, иначе говоря, погрешность от нестабильности источника питания должна быть ничтожно малой по сравнению с погрешностями образцового прибора. В противном случае результаты поверки не могут вызвать доверия.
1.3.4. После выбора образцовых приборов, источников питания и регулировочной аппаратуры схема эксперимента должна быть утверждена преподавателем.
В собранной схеме (до включения цепи под напряжение) необходимо установить корректором указатели приборов (стрелки) на нуль. Затем по разрешению преподавателя приступают к эксперименту.
После окончания поверки следует отметить положение указателя, которое он займёт при плавном уменьшении измеряемой величины до нуля. Смещение указателя от нуля не должно превышать величины С=0.01 KL, где К- численное обозначение класса прибора и L- длина шкалы в мм. Следовательно, для определения величины смещения указатель прибора, установленный на нуль до предварительного прогрева, во время поверки повторно устанавливать на эту отметку не следует.
1.3.5. Результаты поверки и обработки исследований заносятся в специальную таблицу (табл. 1.3).
Ещё до начала поверки в эту таблицу следует занести все необходимые данные поверяемого прибора, которые имеются на его циферблате или на лицевой панели. Записывать эти данные следует также сокращённо и теми же символами, которые изображены на циферблате. Например, если в протоколе поверки (в верхней части табл. 1.3) записаны такие данные: А, №64578 1973 г. М24 0-1А 1,5 Б, то это значит, что поверяется амперметр с заводским номером 64578, выпущенный в 1973, магнитоэлектрической системы типа М24,с диапазоном измерений от 0 до 1 А, класса 1.5, с вертикальным положением шкалы (щитовой), для эксплуатации в климатических условиях по группе Б (рабочие условия: температура от до , относительная влажность 90%). Примерно такой порядок записи рекомендуется для всех приборов.
В протокол (в табл. 1.3.) следует записать также температуру окружающего воздуха (в помещении). Если поверяемый прибор имеет видимые дефекты, обнаруженные в результате внешнего осмотра, то следует также внести их в протокол.
1.3.6. Основная погрешность прибора определяется на каждой отметке, снабженной числом (числовой отметке), два раза:
а) при подводе стрелки к каждой поверяемой отметке со стороны больших значений (поверка “вниз по шкале”);
б) при подводе стрелки к каждой поверяемой отметке со стороны меньших значений (поверка “вверх по шкале”).
Отдельно для каждого из двух измерений (“вниз по шкале” и “вверх по шкале”) вычисляются действительные значения измеряемой величины , абсолютная и приведённая погрешности, а также вариация показаний прибора (табл. 1.3.).
Вариация показаний определяется как наибольшая разница между действительными значениями измеряемой величины. Соответствующими одной и той же отметки шкалы прибора, полученные при уменьшении и увеличении измеряемой величины, при неизменной полярности источников питания и соблюдением условий, при которых определяется основная погрешность (вариация устанавливается в процессе определении основной погрешности).
1.3.7. После пятнадцатиминутного прогрева (для щитовых приборов) или без него (для переносных приборов) стрелка прибора плавно “сверху” устанавливается на самую верхнюю числовую отметку, снимаются показания, затем также плавно, с одной стороны т.е. не переходя за отметку, стрелка устанавливается на следующую и т. д. вплоть до последней (около нуля) отметки.(На нулевую отметку стрелка должна установиться только при выключенном питании!). Не выключая питания цепи, опять же плавно, с одной стороны (“снизу”) стрелка подводится к первой (после нулевой) числовой отметке, затем к последующей и т. д. вплоть до самой верхней (максимальной). Записав показания приборов в табл. 1.3, плавно уменьшают показания прибора до нуля, выключают питание и определяют смещение стрелки от нулевой отметки (невозвращение указателя).
На этом поверка прибора заканчивается.
1.3.8. Действительные значения тока и напряжения ,определяемые по показаниям образцовых приборов, вычисляются по формулам:
(1.3)
где и -номинальная цена деления шкалы образцового амперметра или вольтметра, А/дел или В/дел соответственно;
- отчёт по шкале образцового прибора, дел.
-поправка для данной отметки шкалы образцового прибора, дел.
1.3.9. Заполнение табл. 1.3 не должно вызывать затруднений. Для наглядности в таблице записаны результаты поверки вольтметра с верхним пределом измерения 150 В на двух числовых отметках: 150 и 120 В. Поправки к образцовому прибору должны быть приложены к нему (или выдаются лаборантом).
Действительные значения измеряемой величены и погрешности приборов должны записываться с округлением, как правило, до одной десятой (один знак после запятой).
1.3.10. После заполнения табл. 1.3 в табл. 1.4 записываются результаты поверки и делается сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТа. В прилож. 1 (см. табл.) приведены соответствующие требования стандарта. В конце табл. 1.4 делается запись (заключение) о том, удовлетворяет ли поверенный прибор требованиям ГОСТов и по какой причине.
Порядок выполнения лабораторной работы.
1. Ознакомиться с поверяемым прибором, произвести внешний осмотр и записать в протокол его основные данные.
2. Выбрать схему поверки, источник питания, образцовый прибор и регулировочную аппаратуру и представить их преподавателю.
3. После утверждения преподавателем схемы поверки и выбранной аппаратуры собрать схему, расположив её в соответствии с рекомендациями.
4. Установить корректором на нулевую отметку указатели приборов. Подключить (с разрешения преподавателя или лаборанта) цепь к источнику питания, установить стрелку на максимальную числовую отметку и начать прогрев прибора (если он щитовой). В табл. 1.3 записать температуру воздуха в лаборатории.
5. Произвести поверку прибора согласно пп. 1.3.6 и 1.3.7.
6. Предъявить преподавателю свои записи и, получив разрешение, разобрать схему поверки, сдать приборы лаборанту, привести в порядок рабочее место.
7. Вычислить погрешности (см. табл. 1.3) и сделать заключение о соответствии прибора требованиям ГОСТа (табл. 1.4).
ТАБЛИЦА 1.3
ПОВЕРКА ПРИБОРА ________________________________________________________________________
(внести данные, полученные в результате внешнего осмотра по п. 1.3.5.)
Температура воздуха,
Показания приборов | Образцовый прибор | Действительные значения измеряемой величины | Погрешность поверяемого прибора | Вариация показаний поверяемого прибора | ||||||
Поверяемого x | Образцового | Поправка к показаниям | Корректированные показания | Номинальная цена деления | Абсолютная | Приведённая | абсолютная | приведённая | ||
При убывании показаний | При возрастании показаний | |||||||||
В | дел | Дел | дел | Дел | В/дел | В | В | % | В | % |
149,0 | 148,6 | +0,5 +0,5 | 149,5 149,1 | 1,0 | 149,5 149,1 | +0,5 +0,9 | +0,3 +0,6 | 0,4 | 0,6 | |
121,5 | 119,3 | -0,2 -0,2 | 121,3 119,1 | 1,0 | 121,3 119,1 | -1,3 +0,9 | -0,9 +0,6 | 2,2 | 1,5 |
Показатели | Результаты поверки | Установлено требованиям |
Основная погрешность абсолютная | ||
Основная погрешность приведённая | ||
Вариация показаний | ||
Смещение указателя | ||
Заключение о поверенном приборе |
1.4. Контрольные вопросы.
1. Какова цель поверки электроизмерительных приборов и как она производится?
2. На основании какой погрешности устанавливается класс точности показывающих электроизмерительных приборов?
3. на какие классы точности делятся показывающие электроизмерительные приборы?
4. Что понимается под истинным и действительным значениями измеряемой (физической)величины?
5. Дайте определения понятий основной и дополнительной погрешностей.
6. Дайте определения понятий абсолютной, относительной и приведённой погрешностей. Как определяется приведённая погрешность для приборов с различными шкалами?
7. Что понимается под терминами “полный диапазон”, “рабочий диапазон”?
8. Что такое поправка и для чего она служит?
9. Что такое образцовый прибор и как он выбирается для поверки рабочих приборов?
10. Как определить относительную погрешность измерения по показанию прибора и его техническим характеристикам (диапазон, класс точности и т. д.)?
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Электрические измерения. Общий курс. Под ред. А.В. Фремке. М., “Энергия”. 1973.
2. Инструкция 184-62 по поверке амперметров, вольтметров, ваттметров и варметров. М., Издательство стандартов, 1965.
3. ГОСТ 1845-59. Приборы электроизмерительные. Общие технические требования. М., издательство стандартов,1965.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные определения и понятия
Средства измерений- технические средства, используемые в измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики (ГОСТ 16263 – 70).
Шкалой называется часть отсчётного устройства, представляющая собой совокупность отметок.
Отметкой называется знак на шкале в виде черты, точки или зубца, соответствующий некоторому значению измеряемой величины.
Числовыми отметками называются отметки, напротив которых на шкале проставлены соответствующие числовые значения величины.
Делением называется промежуток межу соседними отметками шкалы.
Ценой деления называется разность значений измеряемой величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Для приборов с равномерной шкалой цена деления одинакова во всем диапазоне показаний. О приборах с равномерной шкалой говорят, что они имеют постоянную чувствительность во всём диапазоне.
Чувствительностью S электроизмерительного прибора к измеряемой величине x называется производная от положения указателя по измеряемой величине, т.е.
где - положение (отклонение) указателя (стрелки) в градусах, мм или делениях.
Если шкала прибора равномерная, то
При работе с приборами, имеющими равномерную шкалу, пользуются понятием постоянной.
Постоянная прибора С - величина, обратная чувствительности:
.
Для приборов с неравномерной шкалой понятие постоянной не имеет смысла.
Показание средства измерения x – значение величины, которое определено по отсчетному устройству и выражено в единицах данной величины.
Начальное и конечное значения шкалы – это соответственно наименьшее и наибольшее значения измеряемой величины, указанные на шкале.
Диапазоном показаний (диапазон) называют область значений шкалы, ограниченную конечным и начальным значениями.
Диапазоном измерений (рабочий диапазон) называют область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений. Наибольшее и наименьшее значение диапазона измерения называются пределами измерения.
Влияющей физической величиной называют физическую величину, которая оказывает влияние на информативный характер выходного сигнала средства измерения (в случае показывающих приборов - на его показания). Влияющие факторы - это температура окружающей среды, электрические и магнитные поля, напряжение, частота и т.д.
Основная погрешность – это погрешность, определенная при нормальных условиях работы средства измерения. Условия работы считаются нормальными, если все влияющие физические величины имеют значения, не выходящие за допустимые стандартом (табл. 1.2). Понятие основной погрешности относится не к измерению, а к средству измерения.
При выходе влияющих физических величин за допустимые стандартом пределы возникают соответствующие погрешности средств измерений, которые принято называть дополнительными.
Истинным значением физической величины X называется такое её значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Экспериментально определить его невозможно. Вместо истинного значения вводится понятие действительного значения физической величины.
Действительным значением физической величины называется её значение, найденное экспериментальным путём и на столько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. определяют по образцовым мерам и приборам, погрешностями которых по сравнению с погрешностями поверяемых мер и приборов можно пренебречь.
Абсолютной погрешностью измерительного прибора называется разность между его показанием x и истинным значением измеряемой величины X:
.
Вместо неизвестного X используют значение , определённое с помощью образцовых приборов. Поэтому за абсолютную погрешность принимается следующая разность:
.
Поправка к показанию прибора представляет собой абсолютную погрешность, взятую с противоположным знаком:
Приведенной погрешностью называют отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению , выраженное в процентах:
.
Нормирующим называется условно принятое значение, равное:
а) для приборов с нулевой отметкой на краю или вне шкалы- конечному значению диапазона измерений ;
б) для приборов, предназначенных измерять величины, имеющие номинальное значение, - этому номинальному значению ;
в) для приборов с двусторонней шкалой, т. е. с нулевой отметкой посредине, -арифметической сумме конечных значений диапазона измерений .
Приведённая погрешность характеризует качество измерительного прибора и обуславливается его метрологическими свойствами. В связи с этим в зависимости от величины приведённой погрешности все измерительные приборы относятся к различным классам точности. Все показывающие электроизмерительные приборы (за исключением электронных и некоторых других) по наибольшей приведённой погрешности, определённой в нормальных условиях, относят к одному из восьми классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0.
Наибольшее значение приведённой погрешности прибора, определённой в нормальных условиях его работы, не должно выходить за пределы, допустимые для соответствующего класса точности, т. е.
(1.1)
где - наибольшее значение приведенной погрешности, в %;
- максимальное значение абсолютной погрешности,
определенное в нормальных условиях работы;
- нормирующее значение величины;
К – класс точности прибора.
Согласно ГОСТ 13 600- 68 класс точности – это обобщённая характеристика точности средств измерений, определяющая пределы допустимых основной и дополнительной погрешностей. Таким образом, при отнесении измерительного прибора к соответствующему классу учитывают не только его основную погрешность, но и дополнительные, вызываемые различными влияющими величинами (температура, электрическое и магнитное поля и т.д.). Эти погрешности (дополнительные) также не должны выходить за пределы, установленные ГОСТом для соответствующего класса.
Для каждого конкретного прибора по его классу точности К и значению нормирующей величины можно согласно (1.1) определить максимальное (предельное) значение абсолютной погрешности измерения этим прибором в нормальных условиях:
Отсюда предельное значение относительной погрешности измерения этим прибором в нормальных условиях его применения будет равно:
где X- истинное значение измеренной величины.
Вообще относительной погрешностью измерения называется отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеренной физической величины, выраженная в долях этой величины или в процентах. В связи с тем, что истинное значение величины X неизвестно, также неизвестным часто остается вместо них в знаменателе дроби формула (1.2) можно записать известное значение измеренной величины x. С учетом сказанного предельное значения относительной погрешности измерения данным прибором в нормальных условиях его применение может быть определено по формуле
Вариация показаний прибора представляет собой разность между отдельными повторными показаниями прибора при одном и том же значении измеряемой величины и неизменных внешних условиях. Так же как основная погрешность и изменений показаний прибора под воздействием внешних влияющих факторов, вариация нормируется в процентах от значения нормирующей величины .
В таблице даны допустимые (предельные) значения приведенной погрешности и вариации показаний приборов в нормальных условиях их применение согласно ГОСТу (приводится часть таблицы).
Классы точности приборов | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 4,0 |
Предельное значение приведенной погрешности | ||||
Предельное значение вариации в % от . | 1,0 | 1,5 | 2,4 | 4,0 |
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Некоторые рекомендации по выбору регулировочной
аппаратуры
Регулировочная аппаратура должна обеспечить плавное изменение токов и напряжений в соответствующих цепях, быть удобной безопасной надежной в работе. Для обеспечения плавного изменения токов и напряжений регулировочная аппаратура, как правило, состоит из двух регулирующих элементов- грубой и тонкой регулировки. В частности, в схемах, например, рис.1.1 и 1.2 сопротивление реостата тонкой регулировки выбирается в пять- десять раз меньше сопротивления реостата грубой регулировки. С этой же целью в схемах на рис.1.2 и 1.4 применяются реостаты тонкой регулировки .
Чтобы исключить опасность порчи регулировочной аппаратуры, ее следует выбирать с достаточным запасом мощности. Иначе говоря, допустимый ток нагрузки в регулировочном элементе (ЛАТР, реостат) должен быть не меньше ожидаемого максимального тока в электрической цепи. Не вызывает затруднений выбор соответствующего ЛАТРа, тем более, что они встречаются в лабораториях в основном на два нагрузочных тока: 2 и 9 А.
Если же встречаются некоторые затруднения при оценке величин возможных токов в схемах рис.1.1, 1.3 и 1.4 и, следовательно, при выборе соответствующих реостатов, то значение возможных токов могут быть достаточно точно вычислены по обобщенной формуле
, (1.3)
где - максимально возможный в реостате ток, А;
U- напряжение источника питания, В. Оно равно 30-60В
для схем 1.1 и 1.3 и 220 В для схемы 1.4;
для схемы рис. 1.1:
- ток полного отклонения поверяемого амперметра, А;
- суммарное сопротивление двух амперметров, Ом;
- номинальное сопротивление реостата, Ом, ;
для схем рис. 1.3 и 1.4:
- сумма токов, устанавливаемых в приборах при
отклонении указателя поверяемого вольтметра на
конечное значение шкалы, А, ( - ток полного
отклонения вольтметра );
- эквивалентное сопротивление вольтметров, Ом;
- для схемы рис. 1.3, Ом; - для схемы рис. 1.4, Ом.
Однако делать вычисления по формуле (1.3) приходится весьма редко. Достаточными оказываются приближенные вычисления, если, конечно, выбор аппаратуры делать с некоторым запасом по мощности. Например, если поверяемый амперметр постоянного тока имеет верхний придел измерения 2,5 А, то, очевидно, реостат в схеме рис. 1.1 должен иметь допустимый ток нагрузки не менее 2,5 А. В то же время реостат (грубой регулировки) должен выдержать длительную нагрузку током, во всяком случае в верхней своей части (на рис. 1.1 в неразветвленной части цепи), большим, чем 2,5 А.
Если выбрать реостат с максимальным током нагрузки, равным 3 А и с сопротивлением 80 Ом. То наибольший ток в нем при напряжении источника питания 60 В приблизительно будет равен
А.
Следовательно, можно использовать реостат на больший ток, например на 4 или 5 А. Если же таких реостатов не окажется, то, произведя дополнительно вычисления по формуле (1.3), можно определить точное значение наибольшего возможного тока в реостате. Может быть, подойдет этот же реостат.
Подобным же образом производится выбор необходимой аппаратуры для остальных схем поверки. В схеме рис. 1.2 реостат очевидно, должен иметь максимальный ток не менее того, который ожидается в цепи, а сопротивление- порядка нескольких десятков или сотен ом.
В схемах рис. 1.3 и 1.4 могут быть использованы практически любые реостаты, если они выдержат длительную нагрузку током, возникающим в них при прямом включении их под соответствующее напряжение питания. Дело в том, что величины токов полного отклонения вольтметров достаточно малы (от десятых долей до единиц миллиампер) и только для некоторых вольтметров переменного тока составляют десятки миллиампер. К примеру, если взять для схемы рис. 1.3 реостаты грубой регулировки на 0,5 А с сопротивлением 3000 Ом и реостаты тонкой регулировки на 1,5 А с сопротивлением 300 Ом, то они подойдут для регулирования напряжения в пределах от 0 до 1500 В при любых вольтметрах в схеме.