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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
