Измерение постоянного тока и напряжения: Методические указания по выполнению лабораторной работы № 3 по курсу "Информационно-измерительная техника и электроника"

Страницы работы

12 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

 ОБРАЗОВАНИЯ РФ

    Томский политехнический университет

                                                                                УТВЕРЖДАЮ:

                                                                                 Декан ЭФФ

                                                                       

                                                                                                       

                                                                               “____”__апреля____2001г.

 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

 Методические указания

 по выполнению лабораторной работы №  3

 по курсу

 “Информационно-измерительная техника и электроника”

ТОМСК 2001

Лабораторная работа №  3

ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение принципа действия и области применения магнитоэлектрических измерительных механизмов. Научиться с помощью дополнительных электрических схем конструировать на базе магнитоэлектрического механизма амперметры и вольтметры.

2. КРАТКИЕ ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

В данной лабораторной работе рассматриваются методы измерения напряжений и токов с помощью приборов, основу которых составляют магнитоэлектрические  измерительные механизмы. Исследуются способы расширения пределов измерения по току и напряжению.

2.1. Общие сведения. Токи и напряжения являются наиболее распространенными электрическими величинами, которые приходится измерять. Наиболее распространенными средствами измерений постоянных токов и напряжений являются амперметры, вольтметры, а также универсальные и комбинированные приборы различных конструкций.

Определение значений напряжений осуществляют, как правило, прямыми измерениями. Для измерения токов кроме прямых измерений, широко используют косвенные измерения, при которых измеряется падение напряжения U на резисторе с известным сопротивлением R, включенным в цепь измеряемого тока Ix. Значение тока находят по закону Ома: Ix  = U / R. В этом случае погрешность результата измерений DIx  определяется погрешностью измерения напряжения DU и погрешностью изготовления сопротивления DR.

 


Рис. 1. Схемы измерения тока амперметром (а) и напряжения вольтметром (б).

Наличие внутреннего сопротивления у средств измерений вызывает методическую погрешность при измерении токов и напряжений. Включение в исследуемую цепь средства измерений искажает режим этой цепи. Так, например, включение амперметра, имеющего сопротивление RA , в цепь, изображенную на    рис.1, а, приведет к тому, что вместо тока I = U / R, который протекал в этой цепи до включения амперметра, после включения амперметра пойдет ток I1 = U / (R + RA). Погрешность DI  = I1 - I тем больше, чем больше сопротивление амперметра.

Аналогичная погрешность возникает при измерении напряжений. Например, в цепи, представленной на рис. 1, б, при включении вольтметра, имеющего сопротивление RV , режим цепи тоже нарушается, так как вместо напряжения Uab = U R2 / (R1 + R2), которое было в схеме между точками a и b до включения вольтметра, после его включения напряжение

Uab 1 =  .

Погрешность DU = Uab1 - Uab тем больше, чем меньше сопротивление вольтметра.

Из средств измерений, используемых для измерения напряжений, наименьшую методическую погрешность обеспечивают компенсаторы, электронные и цифровые приборы. Среди электромеханических приборов наименьшую мощность из измерительной цепи потребляют магнитоэлектрические приборы.

2.2. Магнитоэлектрическими приборами измеряют токи и напряжения (амперметры и вольтметры), сопротивления (омметры). Магнитоэлектрические приборы применяют в качестве нульиндикаторов, приборов с высокой чувствительностью к току или напряжению, для оценки наличия или отсутствия тока или напряжения на определённом  участке  электрической цепи. Кроме того, их используют в самопишущих приборах для регистрации электрических величин.

Магнитоэлектрические      приборы     в     основе     своей    состоят из магнито-электрического измерительного механизма, измерительной цепи и отсчетного устройства.

Измерительный механизм преобразует электрическую величину в угол поворота подвижной части.

Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой электрической величины в другую электрическую величину, непосредственно воздействующую на измерительный механизм.

Отсчетное устройство состоит из шкалы и указателя. Шкала прибора представляет собой пластину, на которой нанесены

Похожие материалы

Информация о работе