конструкцию и механизмы амперметров постоянного и переменного тока
Лабораторная Работа №3
Измерение постоянного тока,
расчет сопротивления шунта и определение погрешности измерения .
Цель работы :Изучить конструкцию и
механизмы амперметров постоянного и переменного тока . Рассчитать и подобрать
сопротивление шунта . проверить градуировку шкал амперметров и определить и
оценивать погрешности измерения.
Приборы и оборудование .
1. Стрелочный магнитоэлектрический
прибор 1 шт
2. Образцовый миллиамперметр
1 шт
3. Эталонный миллиамперметр
1шт
4. Шунты 5шт
5. Источник постояного
тока 1шт
6. Соединительные провода
Теоритические сведеня .
Магнитоэлектрические измерительные
приборы по сравнению с другим электроизмерительными механизмами обладают самой
высокой чувствитель ностью и точностью, имеют равномерную шкалу и применяются
для измерения постояного тока . Работа магнитоэлектрических приборов основана
на принципе взаимодействия магнитного поля и проводника с током .
Параметры
магнитоэлектрического прибора :
Ток полного отклонения I сопротивление медного провода рамки
R рапряжение полного отклонения
U=R * I (1)
В показанной на рис1. схема
тенциоменров R можно изменять ток в цепи и
показания последовательно включенных проверяемого прибора и образцового
миллиамперметра µA0. Включение резистора Rогр имеющего достаточно большое
сопротивление позволяет защитить зашкаливание стрелочных указателей .
Магнитоэлектрический
механизм с параллелно подключенным шунтируюшим резистором Rш служит как миллиамперметр (или
амперметр).
Подбирают сопротивление резистора Rш и проверяют градуировку шкалы
миллиамперметра по схеме , показанной на рис.2 .Чем меньше сопротивление
резистора Rш тем больше протекаюший через него
ток и выше предел измерения . примем верхний предел измерения I пред =50 mA и Rн =2000 Ом, сопротивление шунтирующего резистора :
Такой резистор слкдует изготовить
самостоятельно, намотав провод из высокоомного сплава на любой каркас, например
на непроволочный резистор ВС или МЛТ.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ .
1 Конcтрукция магнитоэлектрического механизма и
измерение его параметров .
1 Изучать конструкцию
магнитоэлектрического механизма . Зарисовать магнито провод с внешним и
внутрирамочным магнитом и показать , как распределяются магнитные силовые линии
в колтциобразном воздушном зазоре. Описать способы крепления подвижной системы
на полуосях в подпятниках или на упругих немагнитных растяжках и отметить
достоинства каждого из них.
2. Собоать схему, показанную на
рис.1, и измерить ток полного отклонения In. Устоновить регулятор потенциометра R в крайнее положение (нижнее на схеме), включить выпрямитель B и, плавно поворачивая регулятор
патенциометра, устоновить стрелочный указатель поверяемого прибора И на
конечную отметку шкалы. Отсчитать ток полного отклонения In по показанию образцового
микроампеметра mA0.
3. Измерить сопротивление прибора Rn, для чего поварачивая регулятор R, устоновить стрелочный указатель
поверяемого прибора И на определенное число дилений его шкалы. Паралелльно
прибору И включить магазин резисторов R0 и подбирать его сопротивление так, чтобы покозания уменьшились в два
раза. При этом српротивление приборов Rn=R0 и его значение следует
отсчитать по шкалам магазина резисторов. Рассчитать напряжение полного
отклонения Un=InRn
4. Записать номер магнитоэлектрического
механизма, его марку и полученные параметры.
2 Изготовление и проверка
миллиамперметра.
1. Изготовить проволочный
резистор Rш для чего намотат на каркас провод из
высокоомного сплава и принять его концы к выводам каркаса.
2. Подключить резимтор Rш к зажимам магнитоэлектронного
механизма и собрать схему , показаннцю на рис 2. При изготовлении напряжений на
выходе выпрямителя UB=12B и пределе измерения тока Iпред=50mA сопротивление нагрузочного резистора R =UB /Iпред =12/50*10-3 =240
Om
3. Плавно увеличивать напряжение
на выходе выпрямителя , пока стрелочный укозатель образцового миллиамперметра mA0 не устанавливается на отметке 50mA
4. Добиться установки
стрелочного указателя миллиамперметра mA на конечную отметку шкалы , точно подобрав сопротивление резистора Rш
5. Проверить градуировку
изготовленного миллиамперметра mA для
чего уменьшая напряжение выпрямителя , установить показания Iизм миллиамперметра mA на 50,40,30,20,10, и 0 mA и отсчитать действительный ток Iд по шкале образцового миллиамперметра
mA .Расчитать погрешности прибора и
измерений. Абсолютная погрешность измерения А выражается в еденицах измеряемой
велечины и предстовлят собой разность между измеренным Аи и
действительным Ад значением физической велечены :
АА=Аи
– Ад (1)
По абсолютной погрешности
измерения судить о точности проведенных измерений невозможно.
Относительная погрешность измерения ¥ обычно вырожается а процентах (%) и
предстовляет собой отношение абсолютной погрешности А к действительномузначению
измеряемой величины А:
¥ =( А /
А)100% (2)
Относительная
погрешность дает более наглядное предстовление о точности измерений, чем
абсолютная. Класс точности приборов дает приведенную погрншность. Например,
если класс точности приборов 0,5, тогда приведенная погрншность прибора ¥
= 0,5%:
Из формулы
(2) и (3) видно но относительная погрешность измерения бедет равна:
¥ = ¥ =А /А (4)
Таблица 1.
Проверка градуировки миллиамперметра.
|
0
0
|
10
20
|
20
40
|
30
60
|
40
80
|
50
100
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
Контрольные
вопросы и задачи.
2. Как зависит сопротивление
шунтирующих резисторов от пределов измерения и от чувствительности
магнитоэлектрического механизма.
3. Почему при подборе
шунтирующего резистора желательно его сопротивление увеличивать до требуемого
значения?
4. Почему при измерениях в
электронных схемах следует применять амперметры с возможно меньшим вхрдным
српротивлением?
Литература:
1. Касаткин А.С.
«Электротехника», М «Васшая шкала», Л. «Энергия»,1982
2. Фремке А.В., Душин Е.М.
«Электрические измерения», Л. «Энергия», 1980
3. Телешевский Б.Е. «Измерения в
электро- и радиотехнике», М «Васшая шкала», 1984.
4. Евсюков А.А «Электортехника».