Исследование общих свойств показывающих приборов разных систем (точность прибора, собственное потребление мощности, влияние на показания прибора частоты и формы кривой измеряемого тока или напряжения), страница 4

 ва.                                                 (1-8)

Отсюда полное сопротивление вольтметра

 Ом.                                                 (1-9)

Если измерение производилось при частоте f=50 Гц, то для вольтметров всех систем, кроме электростатического и электронного, практически можно считать, что ZB = rв, и тогда сопротивление на 1 В рабочего напряжения будет равно:

                                                                            Ом/в                                                    (1-10)

Для определения собственного потребления амперметров измеряют милливольтметром падение напряжения на его зажимах при номинальном токе.

Если сопротивление вольтметра настолько велико, что непосредственное измерение тока полного отклонения затруднительно (например, у выпрямительных вольтметров), то измерение сопротивления удобно производить следующим методом: последовательно с вольтметром включают магазин сопротивлений R (рис. 1-6). Установив сначала сопротивление магазина R=0, поднимают напряжение на вольтметре до номинального значения или до какого-либо другого значения U1 во второй половине шкалы. Далее увеличивают сопротивление магазина до тех пор, пока вольтметр не покажет какое-либо меньшее напряжение U2. Нетрудно показать, что если при этом сопротивление магазина будет равно Rм, то сопротивление вольтметра равно:

                                                            Ом.                                                 (1-11)

В приборах с ничтожно малым потреблением, например, электростатических вольтметрах, входное сопротивление, а следовательно, и потребление определяется его входной емкостью и зависит от частоты измеряемого переменного напряжения. В электронных вольтметрах входное сопротивление определяется или сопротивлением входного делителя напряжения (порядка 0,5-10 Мом) или в вольтметрах с амплитудным детектором сопротивлением нагрузки этого детектора (порядка 1-5 Мом).

Подготовка к работе.

Для подготовки к работе необходимо ознакомиться по лекциям, учебникам и учебным пособиям с принципом действия, устройством и общими свойствами приборов магнитоэлектрической, электродинамической, электромагнитной, электростатической систем, а также с выпрямительными и электронными вольтметрами. Перед работой следует внимательно рассмотреть макеты приборов указанных выше систем, имеющиеся на демонстрационных стендах лаборатории, и плакаты с выписками из ГОСТов на электроизмерительные приборы.

Задание.

1. Ознакомиться с приборами, имеющимися на стенде. Составить перечень приборов, записать подробно в протокол все паспортные данные этих приборов.

2. Определить основную приведенную погрешность и вариации показаний щитового электромагнитного вольтметра. По полученным данным установить, соответствуют ли основные погрешности и вариации показаний требованиям, установленным ГОСТом 1845-59 для обозначенного на приборе класса точности.

3. Вычислить для всех вольтметров значения допустимых абсолютных погрешностей. Определить максимально возможное расхождение в показаниях вольтметров, включённых на одно и то же напряжение (в пределах рабочей части шкалы) частотой 50 Гц.

4. Собрать схему рис. 1-2 и проверить при U=100 в и f=50 Гц, не превосходит ли расхождение в показаниях вольтметров, максимально возможного расхождения, определенного теоретически в п. 3.

5. Снять частотные характеристики всех вольтметров, (на пределе измерения 150 в) при U=100 в в диапазоне частот 50-10000 Гц. По полученным данным построить графики Uизм = F(f).

 6. Определить влияние формы кривой измеряемого напряжения на показания переносных вольтметров различных систем при двух значениях действующего напряжения: 60 и 100 В.

По показаниям приборов вычислить коэффициент формы и коэффициент амплитуды измеряемых несинусоидальных напряжений.

7. Определить собственное потребление в вольт-амперах и входное сопротивление в Омах и в Омах на 1 в рабочего напряжения щитового и переносного электромагнитного, электродинамического и выпрямительного вольтметров (на пределе 150 в).

8. Вычислить входное сопротивление электростатического вольтметра типа С50, имеющего входную емкость С=7 пФ, на частотах 50 Гц и 10 кГц.

9. Сопоставить собственное потребление приборов различных систем, указав приборы с наибольшим и наименьшим потреблениями.

10. Подробно ознакомиться с демонстрационным стендом «Самопишущие приборы».

11. Составить отчет по требуемой форме.

Примерные вопросы для машинного коллоквиума

1. Какие условия работы прибора называют нормальными?

2. Что такое «влияющие величины»?

3. Какая погрешность прибора называется основной?

4. Укажите условное обозначение прибора выпрямительной системы.

5. Чем характеризуется собственное потребление вольтметров?

6. По показаниям каких вольтметров можно определить коэффициент формы кривой несинусоидального напряжения?

7. Какой системы вольтметр необходимо взять за образцовый при снятии частотных характеристик?

8. Как практически снимают частотную характеристику вольтметров?

9. Как определяют в данной работе сопротивление вольтметра, если оно очень велико?

10. Укажите формулу для определения значения вариации показаний прибора.