Материал: МСиС-2019(ч1)

делом до 200 В (Mastech MY-64) или в режиме измерения постоянного напря-

жения (Sanwa PC500).

Модуль «Трансформатор тока и

Модуль напряжения. Приборы «Модуль питания» магнитоэлектрической системы»

0…+15 В

-15В…0

Модуль «Измерительный блок»

Рис. 3.2. Схема поверки вольтметра

6)Произвести измерения аналогично варианту с амперметром.

7)Определить абсолютные и приведенные погрешности поверяемых амперметра и вольтметра при увеличении и уменьшении показаний по формулам (3.1), (3.2). Вычислить вариации b по выражению (3.3).

8. Оценить результаты поверки по двум критериям:

выяснить, не превосходят ли полученные вариации пределов допускаемых для поверяемого прибора абсолютных погрешностей;

сравнивая величину Кп с максимальной приведенной погрешностью, установить, соответствует ли прибор обозначенному на нем классу точности.

Сделать общий вывод о возможности дальнейшей эксплуатации поверяемого прибора.

9)Заполнить протокол поверки.

3.3.Контрольные вопросы

1)По каким характеристикам подбираются эталоны для поверки при-

боров?

2)Что называется вариацией показаний?

3)Что называют приведенной, основной и дополнительной погреш-

ностью?

4)Назовите известные вам методы поверок.

5)В каком случае проводится периодическая поверка средств измерений?

25

Лабораторная работа 4

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ МЕТОДОМ ДВУХ ПРИБОРОВ

Цель работы: изучение косвенного метода измерения сопротивлений амперметром и вольтметром, выбор рациональной схемы включения приборов, оценка точности измерения.

4.1. Общие сведения

Согласно РМГ 29-2013 косвенное измерение – это измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной. Примером косвенного измерения является измерение неизвестного сопротивления rx методом двух приборов с использованием амперметра и вольтметра. Измерение производят по схеме, представленной на рис. 4.1.

Магазин

Рис. 4.1. Измерение сопротивлений методом двух приборов

В основу метода положен закон Ома, согласно которому значение измеряемого сопротивления rx' определяется по показаниям измерительных приборов:

Точность измерения сопротивления этим способом невысока. Она ограничена классом точности измерительных приборов и систематической погрешностью метода, которая обусловлена влиянием собственных сопротивлений

26

амперметра ra и вольтметра rv на результат измерения. Систематическая погрешность самого метода измерения может быть исключена при учете этих сопротивлений измерительных приборов.

При расположении ручки переключателя П в положении 1 (см. рис. 4.1) действительное значение неизвестного сопротивления рассчитывается по формуле:

Относительная систематическая погрешность метода, на величину которой внесена поправка, в этом случае определяется по формуле:

Когда переключатель П находится в положении 2,

Относительная систематическая погрешность метода, на величину которой внесена поправка, в этом случае определяется по выражению:

Кроме методической погрешности результат косвенного измерения может также содержать НСП, доверительные границы которых определяются по формулам:

при расположении ручки переключателя П в положении 1 –

при расположении ручки переключателя П в положении 2 –

где I I U , U U Ira . rv

27

Абсолютные погрешности прямых измерений напряжения и тока определяются классом точности средств измерений КпU и КпI и их нормирующими значениями UN и IN:

4.2.Порядок выполнения работы

1)Собрать цепь, показанную на рис. 4.1, для косвенного измерения сопротивления rx. При сборке схемы следует использовать модуль питания с напряжением 0…+15 В, переносные магнитоэлектрические вольтметр РV и амперметр РА и магазин сопротивлений Р33.

2)Установить заданные преподавателем значение малого сопротивления из диапазона 1…10 Ом и пределы измерения на амперметре и вольтметре. После проверки схемы подать напряжение.

3)Регулируя ручку модуля питания, установить показания амперметра и вольтметра, соответствующие значениям, превышающим 1/3 шкалы. Проивести измерения заданного сопротивления для двух положений переключателя П, при этом выбранный предел измерения приборов не изменять. Результаты измерений записать в табл. 4.1.

4)По номинальным значениям напряжений и токов измерительных приборов вычислить собственные сопротивления амперметра rа и вольтметра rv:

где UNA – падение напряжения на амперметре при использованном пределе измерения амперметра IN;

INV – ток полного отклонения стрелки вольтметра при UN. Номинальные значения UNA, IN, UN, INV указываются на шкалах приборов.

5) Повторить измерения для заданного преподавателем большого сопротивления из диапазона 5…10 кОм.

6) По результатам измерений произвести следующие вычисления:

28

а) сопротивлений rx' и rx – по формулам (4.1), (4.2) и (4.4);

б) относительные методические погрешности измерения сопротивлений

метод – по выражениям (4.3), (4.5);

в) для двух исследуемых схем определить абсолютные погрешности rx по формулам (4.6) и (4.7).

7) Результаты расчета и измерения занести в табл. 4.1, записать пределы изменения действительного значения измеряемого сопротивления в виде

rrx rx .

8)Сравнить значения относительных методических погрешностей для

двух вариантов включения вольтметра и выбрать наиболее рациональную схему для данного измеряемого сопротивления.

9) Сравнить значения rx', rx и соответствующие относительные погрешности и сделать вывод о том, можно ли пренебречь систематической погрешностью метода и если можно, то при каких условиях.

4.3.Контрольные вопросы

1)Дать определение прямого и косвенного методов измерения.

2)Перечислить условия, на основании которых пренебрегают систематической погрешностью метода.

3)Как вычисляется абсолютная инструментальная погрешность прямых измерений?

4)Как определяется систематическая погрешность метода для двух схем включения приборов?

5)Какой прибор показывает неверное значение, когда переключатель находится в положении 1 и 2 соответственно? Почему?

29