Методичка по Электротехнике № 2000

О.В. Девочкин К.Я. Лисаченко В.Н. Полякова '1 Лабораторнаи работа № 1 погрешностей приведенная, «Электротехника» Часть 1. Электрические цепи. Методическое пособие к выполнению лабораторных работ для студентов высших учебных заведений неэлектротехнических специальностей. Стр.1 - 62, рис. 44, табл. 15, библ. 4 МАМИ, 2007 г. Цель предлагаемого пособия — оказать помощь студентам неэлектротехнических специальностей высших учебных заведений в изучении курса электротехники. Методическое пособие содержит краткое описание работ, выполняемых в процессе лабораторных занятий, включающие достаточно подробные теоретические сведения, описание лабораторных установок„порядок проведения лабораторных работ, а также требования к оформлению отчета.

В состав лабораторных работ включены исследования электрических цепей постоянного и переменного тока. © Московский Государственный Технический Университет "МАМИ" 2007 г. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ОТСЧЕТА В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА. Цель работы: ознакомиться с электроизмерительными приборами непосредственного отсчета, т,е.

показывающих непосредственное число (амперметрами и вольтметрами) и методикой измерения токов, напряжений и сопротивлений в электрических цепях. Основные теоретические положении Электроизмерительные приборы непосредственной оценки классифицируются: 1. По принципу действия (системе измерительного механизма); 2, По роду тока (постоянный, переменный); 3. По классу точности и т.д. По принципу действия приборы делятся на ряд систем, из которых наиболее широкое применение имеют: магнитоэлектрическая, электромагнитная и электродинамическая.

По роду тока различают приборы постоянного тока, приборы переменного тока и приборы, работающие как в цепи постоянного, так и в цепи переменного тока. По степени точности согласно ГОСТа приборы делятся на 10 классов: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0. Погрешность прибора является его основной характеристикой, определялощей разницу между его показанием и действительным значением измеряемой величины. Различают следующие 5 видов электроизмерительных приборов: абсолютная, основная, относительная и случайная. Абсолютная погрешность Ь определяется разностью между показанием прибора А„и действительным значением измеряемой величины А: А= А„— А.

Размерность абсолютной погрешности совпадает с размерностью измеряемых величин (амперы, вольты и т.д.). 1В еличина, отличающаяся от абсолютной погрешности только знаком, называется поправкой К: Та аким образом, поправка является величиной, которую надо алгебраически прибавить к показаниям прибора, чтобы получить действительное значение измеряемой величины. Приведенной погрешностью у называется выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности Л к нормирующему значению шкалы прибора Ан: ) = ~1ОО,,4 А~ В качестве нормирующего значения Аи принимается верхний предел измерения прибора.

Основной погрешностью называется приведенная погрешность, определенная в нормальных рабочих условиях и, следовательно, обусловленная только недостатками самого прибора. Она определяет класс точности прибора. По д нормальными рабочими условиями оговариваются: температура окружающей среды (20 + 5'С), влажность, давление, отсутствие вблизи прибора мощных электромагнитных полей (кроме земного), рабочее положение прибора, уровень радиации и т.д. При отсутствии нормальных рабочих условий возникает случайная погрешность, которая может превосходить основную.

Случайная погрешность определяется математическими методами с помощью теории вероятности и не является объектом исследования данной лабораторной работы. Задание по работе 1. Измерить с помощью измерительных приборов непосредственного отсчета (амперметров и вольтметра) токи и напряжения на участках смешанной электрической цепи постоянного тока.

2. По экспериментальным данным (п, !) рассчитать сопротивления всех ветвей исследуемой электрической цепи в соответствии с заданными условиями: Кь ~з ~э йэкв~ где К„„, — эквивалентное сопротивление всей цепи относительно зажимов питания.

Результаты расчета занести в табл. 1. Примечание. Учесть, что для п сопротивлений, включенных последовательно, п з'экв Х ~~1 1=1 Для параллельного соединения; и Яэкв 1=1Я 3. Произвести поверку вольтметра и амперметра на соответствие классу точности, сравнивая их показания с показаниями эталонных приборов. По результатам эксперимента сделать вывод о соответствии измерительных приборов обозначенному классу точности. Методические указания по выполнению работы Относительная погрешность 6 выражает в процентах отношение абсолютной погрешности Л к показанию прибора А„: ь = 4-1оо,,4 Ах Кла ассом точности и прибора называется число, больше которого не может быть основная погрешность прибора в 'Уо на всех отметках рабочей шкалы прибора.

1.Провести внешний осмотр и знакомство с измерительными приборами — амперметрами РАь РАь РАз и вольтметром РУ, установленными на панели лабораторного стенда, а также эталонным приборами — вольтамперметрами В7 — 22А. Занести в таблицу 2 технические данные приборов (тип, систему, род тока. предел измерения, класс точности, цену деления), 2.Гобрать электрическую цепь, соответствующую принц шиальной схеме рис.

1 и монтажной схеме рис. 2. Соединение резисторов и измерительных приборов при сборке электрической цепи производить с помощью соединительных проводов, входящих в комплек~ стенда. Ручку движка переменного резистора КРз установить в крайнее левое положение. В качестве амперметров РАь РАз, РАз использовать имеющиеся на рабочей панели стенда амперметры с предельными значениями измеряемого тока соответственно 2А, 1А, 2А.

Измерение напряжений на отдельных участках цепи производится с помощью вольтметра РЧ с пределом измерения 150 В путем подключения его к соответствующим участкам цепи. Для измерения напряжения Ц вольтметр РЧ подключается к точкам "+" и А, 13з — к точкам А и В. Подключить исследуемую электрическую цепь к источнику регулируемого постоянного напряжения (Π—:220 В). При этом рукоятку регулятора напряжения (автотрансформатор) установить в крайнее левое положение, при котором напряжение питания П равно нулю.

Внимание! По требованию техники безопасности перед каждым включение стенда необходимо вывести рукоятку регулятора напряжения в крайнее левое положение (против часовой стрелки). 3. Произвести измерение токов и напряжений в электрической цепи; а) включить регулируемый источник питания постоянного тока путем нажатия последовательно кнопок "сеть" и "постоянное напряжение" и, поворачивая плавно рукоятку регулятора, увеличивать напряжение на выходе источника питания от нулевого его значения до 50 В.

Одновременно контролировать его по вольтметру, установленному на панели источников питания, и значение постоянного тока на входе цепи — по показаниям амперметра РАь Записать показания всех амперметров в таблицу 1. б) Измерение напряжений на участках электрической цепи производить, переключая вольтметр с одного ее участка на другой; затем, поддерживая напряжение на входе цепи равным 50 В, снять показания всех приборов для трех положений сопротивления переменного резистора КРз, крайнее левое, среднее, крайнее правое. При этом ток в цепи амперметра РА~ не должен превышать 1,4А, в цепях РАз и РАз — 0,7 А. Записать показания в табл.

1. Произвести расчет схемы рис. 1. и сравнить с результатами эксперимента. (В расчете полагать КРз = 150 Ом). 4. Собрать схему для поверки вольтметра по рнс. 3. Изменяя напряжение питания, установить целые значения напряжения по испытуемому вольтметру РЧ„находящемуся на стенде. в диапазоне от 0 до 150 В с шагом 30 В. При этом контролировать действительное значение измеряемой величины по эталонному цифровому вольтамперметру РУ„типа В7 — 22Л.

Хз А Рис. 1 йРг г0 й~ Рис.2 Содержание отчета Таблица 1 Рис. 3 Таблица 2 РАэ Рис. 4 Измерения произвести "снизу — вверх", меняя напряжение от 0 до 150, и затем "сверху — вниз", меняя напряжение от 150 до 0 В (по тем же точкам). Результаты измерения занести в таблицу 3. 5. Собрать схему для поверки амперметра (рис. 4). Изменяя напряжение питания, установить целые значения тока по испытуемому амперметру РАз от 0 до ! А с шагом 0,2 А.

Действительное значение измеряемой величины — по эталонному цифровому вольтамперметру РАэ (В7 — 22А), включенному в режиме измерения токов с помощью шунта на пределе измерения 2А. Измерения произвести "снизу-вверх" от 0 до 1 А и "сверху — вниз" от 1А до О. Результаты измерения занести в таблицу 4. б. По результатам эксперимента п. 5 произвести расчет. Сделать вывод о соответствии приборов амперметра и вольтметра классу точности. 1. Цель работы и задание на нее. 2. Схемы экспериментов. 3.

Перечень используемых приборов и их паспортные данные. 4. Таблицы с данными экспериментов и расчетов. 5. Необходимые расчеты. б. Выводы. Таблица 3 Контрольные вопросы Таблица 4 11 1. Назовите системы электроизмерительных приборов, используемых в электрических цепях переменного и постоянного тока.

2. Укажите стандартные классы точности электроизмерительных приборов. 3. Объясните принцип действия амперметра магнитоэлектрической системы. 4. Объясните принцип действия вольтметра электромагнитной системы. 5. Назовите погрешности электроизмерптельных приборов и погрешности измерений. 6. Как определить класс точности прибора? 7.