Теоретическая часть. Для измерения значений токов и напряжений полного отклонения (для расширения пределов измерения) имеющихся в наличии приборов

Для измерения значений токов и напряжений полного отклонения (для расширения пределов измерения) имеющихся в наличии приборов, широкое применение находят электрические измерительные преобразователи. Для изменения пределов измерения приборов, работающих на постоянном токе, используются шунты (R_ш) и добавочные сопротивления (R_д).

Расширение предела измерения вольтметра осуществляется следующим образом.

1. Определение внутреннего сопротивления прибора (РА1)

Внутреннее сопротивление (R_вн) измерительных приборов производится с помощью омметра по схеме, изображенной на рис.2.1.

Рис. 2.1

2. Определение напряжения полного отклонения

Напряжение полного отклонения (U_по) определяется с помощью вольтметра, включенного параллельно измерительному прибору РА1 (рис.2.2).

Рис.2.2

3. Вычисление добавочного сопротивления

Расширение предела измерения вольтметра осуществляется включением в электрическую цепь добавочного сопротивления (R_д). Расчет добавочного сопротивления осуществляется по формуле (1):

, (2.1)

где R_вн – внутреннее сопротивление измерительного прибора (РА1), Ом

U_по – напряжение полного отклонения измерительного механизма, В

U_x – новый предел измерения вольтметра, В.

Рассчитанное добавочное сопротивление устанавливается с помощью омметра по схеме на рис.2.3.

Рис. 2.3

4. Поверка вольтметра с расширенным пределом измерения

Поверка осуществляется с помощью образцового вольтметра, имеющего предел измерения больший, чем U_x поверяемого прибора (рис.2.4).

Рис. 2.4

Абсолютная погрешность (D U) вычисляется по формуле:

, (2.2)

где U_пов – измеренное значение величины (снимается с поверяемого прибора, находящегося на лабораторном стенде);

U_обр – истинное значение (понимается показание образцового прибора).

Относительная погрешность определяется по формуле:

, (2.3)

В случае если хотя бы одно значение относительной погрешности из нескольких, вычисленных при изменении отсчетов показаний образцового прибора (d_max) превышает класс точности средства измерения, можно говорить о том, что поверяемый прибор не пригоден для измерений.

Расширение предела измерения амперметра осуществляется следующим образом.

1. Определение внутреннего сопротивления прибора (РА2)

Внутреннее сопротивление (R_вн) измерительных приборов производится с помощью омметра по схеме, изображенной на рис.2.5.

Рис. 2.5

2. Определение тока полного отклонения

Ток полного отклонения (I_по) определяется с помощью амперметра, включенного последовательно с измерительным прибором РА2 (рис.2.6).

Рис.2.6

3. Вычисление сопротивления шунта

Расширение предела измерения амперметра осуществляется включением параллельно прибору сопротивления шунта (R_ш). Сопротивление шунта определяется по формуле (2.4):

, (2.4)

где R_вн – внутреннее сопротивление измерительного прибора (РА2), Ом

I_по – ток полного отклонения, А

I_x – новый предел измерения амперметра, А.

Рассчитанное добавочное сопротивление устанавливается с помощью переменного сопротивления по схеме на рис.2.7.

Рис. 2.7

4. Поверка амперметра с расширенным пределом измерения

Поверка осуществляется с помощью образцового амперметра, имеющего предел измерения больший, чем I_x поверяемого прибора (рис.2.8).

Рис. 2.8

Абсолютная погрешность (D I) вычисляется по формуле:

, (2.5)

где I_пов – измеренное значение величины (снимается с поверяемого прибора, находящегося на лабораторном стенде);

I_обр – истинное значение (понимается показание образцового прибора).

Относительная погрешность определяется по формуле:

, (2.6)

В случае если хотя бы одно значение относительной погрешности из нескольких, вычисленных при изменении отсчетов показаний образцового прибора (d_max) превышает класс точности средства измерения, можно говорить о том, что поверяемый прибор не пригоден для измерений.

Перед началом поверки средств измерений заполняется метрологическая карта средств измерения с указанием единиц измерения (таблица 1.1).