Порядок виконання роботи. Вивчення приладів для вимірювання електричних величин

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Вивчення приладів для вимірювання електричних величин

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Тема Вивчення приладів для вимірювання електричних величин

Мета роботи Вивчення способів вимірювання сили постійного і змінного струмів, постійної і змінної напруги, опору за допомогою стрілочних і цифрових приладів, градуювання приладів, визначення похибки вимірювання і чутливості приладів.

Порядок виконання роботи

Завдання 1. Виміряти електричні величини за допомогою цифрового приладу – мультиметра ВР-11 А.

1.1. Ознайомитися з методикою вимірювання сили струму, напруги й опору мультиметром ВР-11А за його описом.

1.2. Виконати вимірювання опорів з набору для даної роботи і внутрішній опір мікроамперметра.

1.3. Виконати вимірювання постійної і змінної напруги на клемах джерел струму.

1.4. Результати вимірювань занести в зошит

1.5. R_ш1 =, R_ш2 =, R_ш3 =, R₂ =, R_шА =, U_=, U ̰ =

Завдання 2. Градуювання мікроамперметра для вимірювання постійного струму. Процесс градуювання полягає в зіставленні відхилень стрілочного приладу М-2003, який зашунтовано резистором R_ш1 з показаннями мультиметра ВР-11 А, що використовується як еталонний прилад.

2.1. Зібрати схему, зображену на рисунку 1.

Рисунок 1

2.2. Обертаючи ручку дільника напруги, записати в таблицю 2 показання n (у поділках шкали) стрілочного приладу М-2003 із кроком у 5 поділок івідповідні їм показання сили струму І (у мкА) мультиметра, який ввімкнено на вимірювання постійного струму.

Таблиця 1

Таблиця 2

№ шунта	С,	Δ С,	δ С, %	S,	Δ S,	δ S, %
графік	формула

2.3. Помінявши в схемі рисунок1 резистор R_ш1 на R_ш2, а потім на R_ш3, повторити дії, зазначені в п. 2.2, ще 2 рази.

2.4. Побудувати на міліметровому папері градуювальні криві I(n), використовуючи дані таблиці 1.

2.5. Визначити ціну поділки С приладу в кожному з трьох випадків п.2.2 і 2.3 двома способами:

- як тангенс кута нахилу градуювальної кривої;

- за формулою

2.6. Обчислити відносну δ _C і абсолютну Δ С похибки визначення ціни поділки за формулами

Абсолютну похибку визначення сили струму Δ I візьмемо за описом мультиметра ВР-11 А: , а похибку визначення поділок Δ n – за шкалою стрілочного приладу М-2003. Значення С у формулі для Δ C візьмемо за графіком.

2.7. Визначити чутливість стрілочного приладу за формулою: а також відносну й абсолютну похибки δ _S і Δ S.

2.8. Результати обчислень в п. 2.5 – 2.7 записати в таблицю 1.

Завдання 3. Градуювання вольтметра для вимірювання постійної напруги.

Процес градуювання відбувається аналогічно тому, що зазначено в завданні 2, тільки тепер стрілочний прилад М-2003 разом з послідовно з'єднаним резистором R₂ буде працювати як вольтметр.

3.1. Зібрати схему, зображену на рисунку 2.

Рисунок 2

3.2. Обертаючи ручку дільника напруги, записати в таблицю 1.3 показання n (у поділках шкали) стрілочного приладу М-2003 з кроком 5 поділок і відповідні їм показання U(B) мультиметра, ввімкненого на вимірювання постійної напруги

Таблиця 3

3.3. Побудувати на міліметровому папері градуювальну криву U(n), використовуючи дані таблиці 3.

3.4. Визначити ціну поділки С приладу двома способами:

як тангенс кута нахилу градуювальної кривої U(n);

за формулою

3.5. Визначити чутливість за формулою Значення С у цій формулі візьмемо за графіком.

3.6. Результати обчислень в п.3.4 і 3.5 записати в зошит.С = (за графіком), C = (за формулою), S

Завдання 4. Градуювання приладу для вимірювання змінної напруги.

При вимірюванні змінної напруги послідовно з мікроамперметром і резистором R₂ включають діод VD. Градуювання здійснюється за допомогою мультиметра, ввімкненого на вимірювання змінної напруги.

4.1. Зібрати схему рисунок 3.

Рисунок 3

4.2. Обертаючи ручку дільника напруги, записати в таблицю 4 показання n (у поділках шкали) стрілочного приладу М-2003 із кроком у 2 поділки в інтервалі від 0 до 20 поділок і з кроком 5 поділок в інтервалі від 20 до 50 поділок, і одночасно записати відповідні показання мультиметра U (В).

Таблиця 4

4.3. Побудувати на міліметровому папері градуювальну криву U(n) для всього інтервалу показань n, а в інтервалі n від 0 до 20 поділок побудувати ділянку градуювальної кривої у збільшеному масштабі (у 5 разів).

4.4. Визначити ціну поділки приладу на трьох ділянках кривої (через нелінійність градуювальної кривої):

- від 20 поділок і вище;

- поблизу точки n = 5 поділок;

- поблизу точки n = 10 поділок.

Визначення ціни поділки зробити за графіком, обчислюючи її як тангенс кута нахилу дотичної до графіка в даній точці (геометричний зміст похідної).

4.5. Визначити чутливість приладу в зазначених трьох випадках за формулою

4.6. Результати обчислень в п.4.4 і 4.5 записати в зошит C1 =, C2 =, C3 = S1 =, S2 =, S3 =

Контрольні запитання

1. Які електричні величини можна вимірити мультиметром ВР-11А?

2. Які електричні величини можна вимірити мікроамперметром, що використовується в даній роботі?

3. У чому полягає процес градуювання фізичних приладів?

5. Чому в завданні 2 до мікроамперметра приєднують шунт, а в завданні 3 ще і додатковий резистор?

6. Чому в завданнях 2 і 3 ціну поділки можна визначити без залучення графіка градуювальної кривої, а в завданні 4 вона визначається за графіком, тай ще і кілька разів?

7. У якому випадку визначення ціни поділки має меншу помилку: у разі використання формули або за графіком?

8. Для чого використовується діод у завданні 4?