Материал: Лабораторна робота №5

Лабораторна робота № 5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом порівняння

де xд.п , xд.л — значення вимірюваної величини, що відповідають показам зразкового приладу, при підведенні вказівника перевірюваного приладу, відповідно, справа та зліва до оцифрованої позначки шкали.

2.3.Вибір схеми для метрологічної перевірки

2.3.1.Схеми для метрологічної перевірки амперметрів

Метрологічну перевірку амперметрів постійного та змінного струму методом безпосереднього порівняння виконують за електричниим колом, зображеним на рис. 5.3.

а) б)

Рис. 5.3. Схема метрологічної перевірки амперметрів з IК 10 А постійного (а) та змінного (б) струму методом безпосереднього порівняння зі зразковим

Дійсне значення струму Iд , що протікає електричним колом, визначається

Ці схеми використовуються у випадках, коли межа вимірювання перевірюваного амперметра не перевищує межі вимірювання зразкового амперметра (зазвичай 10 А).

У випадку, якщо межі вимірювання перевірюваного амперметра змінного струму перевищує межу вимірювання зразкового амперметра, то зразковий амперметр підключають через вимірювальний трансформатор струму ВТС. Схема представлена на рис. 5.4. Для одержання необхідного значення струму можна застосовувати навантажувальний трансформатор струму НТ.

108

Лабораторна робота № 5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом порівняння

Рис. 5.4. Схема метрологічної перевірки амперметрів з IК 10 А змінного струму методом безпосереднього порівняння зі зразковим з використанням ВТС та НТ

Дійсне значення струму Iд , що протікає електричним колом, визначається за показом зразкового амперметра I зр з врахуванням коефіцієнта трансформації ВТС:

вимірювального трансформатора струму, яке визначають через номінальні значення його первинного та вторинного струмів ( I1,ном , I2,ном ), що вказані на

трансформаторі.

Слід зауважити, що промисловість випускає амперметри, що призначені для застосування в комплекті з вимірювальними трансформаторами струму і мають шкали, проградуйовані з врахуванням їх коефіцієнтів трансформації. Такі прилади перевіряють без трансформаторів струму за схемою з рис. 5.3, б, але значення коефіцієнтів трансформації повинні враховуватись при обчисленні дійсних значень струмів.

Приклад 5.1. Кілоамперметр з межею вимірювання 1,0 кА, призначений

для використання в комплекті з трансформатором струму 1000 A кл. т. 2,5, 5A

електромагнітної системи під час експлуатації вмикається у вторинне коло вимірювального трансформатора струму, отже при первинному струмі 1000 А через обмотку приладу проходить струм 5 А. Шкала ж приладу проградуйована в значеннях первинного струму. Такий кілоамперметр можна перевірити за схемою рис. 5.3, б, бо вимірювальний механізм приладу розрахований на струм 5 А.

2.3.1. Схеми для метрологічної перевірки вольтметрів

Метрологічна перевіра вольтметрів постійного та змінного струму методом безпосереднього порівняння зі зразковим проводиться за схемами, поданими на рис. 5.5.

109

Лабораторна робота № 5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом порівняння

а) б)

Рис. 5.5. Схема метрологічної перевірки вольтметрів постійного (а) та змінного (б) струму методом безпосереднього порівняння зі зразковим

Дійсне значення напруги Uд , що подається на вольтметри, визначається за

Ці схеми застосовуються якщо межа вимірювання перевірюваного вольтметра не перевищує межі вимірювання зразкового вольтметра, яке зазвичай не буває більшим за 1000 В.

У випадку, якщо межі вимірювання перевірюваного вольтметра, призначеного для вимірювання змінної напруги, перевищує межу вимірювання зразкового вольтметра, то зразковий вольтметр підключають до перевірюваного через вимірювальний трансформатор напруги ВТН. Схема представлена на рис. 5.6. В схемі використано використано навантажувальний трансформатор напруги НТ для одержання напруги до 600 В (750 В).

Рис. 5.6. Схема метрологічної перевірки вольтметрів змінного струму з межею вимірювання, що перевищує U к,Vзр або 1000 В з використанням ВТН

Дійсне значення напруги Uд , що подається на вольтметри, визначається за показом зразкового вольтметра U зр з врахуванням коефіцієнта трансформації ВТН:

вимірювального трансформатора напруги, яке визначають через номінальні

110

Лабораторна робота № 5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом порівняння

значення його первинної та вторинної напруг (U1,ном , U2,ном ), що вказані на

трансформаторі.

З високовольтними вольтметрами часто ситуація є такою ж як і з великоамперними амперметрами: промисловість випускає вольтметри, що призначені для застосування в комплекті з вимірювальними трансформаторами напруги і мають шкали, проградуйовані з врахуванням їх коефіцієнтів трансформації. Такі прилади перевіряють без трансформаторів струму за схемою з рис. 5.5, б, але значення коефіцієнтів трансформації повинні враховуватись при обчисленні дійсних значень струмів.

2.4. Вибір зразкових засобів вимірювальної техніки

Основними задачами при виборі зразкових засобів вимірювальної техніки для перевірки приладів прямого перетворення є:

вибір системи зразкового приладу;

вибір межі вимірювання зразкового приладу.

визначення необхідного класу точності зразкового приладу;

2.4.1. Визначення необхідного класу точності зразкового приладу

При проведенні метрологічної перевірки методом безпосереднього порівняння зі зразковим необхідно забезпечити наступне співвідношення між допустимими похибками вимірювання вимірювання перевірюваним приладом та зразковими засобами:

відносні похибки результатів вимірювання величини x зразковими засобами та перевірюваним приладами відповідно (розраховуються за поданими в табл. 5.1 виразами ), коефіцієнт k згідно ДСТУ ГОСТ 8.497–2008 [4] може приймати одне зі значень 3, 4 та 5 для кожної перевірюваної позначки шкали для приладів всіх класів точності.

Зокрема, коефіцієнт k приймає значення:

3 при метрологічній перевірці амперметрів і вольтметрів класів точності 0,05 — 0,5;

111

Лабораторна робота № 5. Перевірка аналогових амперметрів і вольтметрів методом порівняння

4 при метрологічній перевірці амперметрів і вольтметрів класів точності 1,0 — 5,0 (при цьому варіація показів приладу не має перевищувати значення половини границі відхиленнь показу приладу від дійсного значення, що визначається відповідно до класу точності за поданими у табл. 5.1 виразами)

5 у всіх решта випадках.

Тобто, допустима похибка результату вимірювання струму зразковими засобами має бути щонайменше у 3…5 разів меншою за допустиму похибку результату вимірювання струму перевірюваним приладом для кожної оцифрованої поділки перевірюваного приладу.

Допустима похибка результату вимірювання величини x перевірюваним приладом uB x x визначається згідно з виразами, що подані у табл. 5.1 відповідно до класу точності перевірюваного приладу.

Приклад 5.2. Якщо треба перевірити вольтметр М903 класу точності 1,5 з межею вимірювання 50 В, то гранична (допустима) похибка його показів становить

гр,x гр,x Uк,Vx 1,5 50В 0,75В . 100% 100%

x

Для схем, що зображені на рис. 5.3 та рис. 5.5 гранична (допустима) похибка показів зразкових приладів визначається виходячи з виразів, поданих у табл. 5.1.

Приклад 5.3. Якщо у якості зразкового вольтметра вибрано прилад М2044 класу точності 0,2 та межею вимірювання 75 В, то гранична (допустима) похибка його показів (дійсного значення напруги) становить

гр,зр гр,зр Uк,Vзр 0, 2 75В 0,15В .

100% 100%

зр

Для схеми, що зображена на рис. 5.4, виходячи з виразу (5.9) гранична (допустима) відносна похибка вимірювання дійсного значення струму

112