Контрольные вопросы

1 Опишите устройство и принцип действия электроизмерительных приборов различных систем. Охарактеризуйте их достоинства и недостатки, укажите границы применения.

2. Дайте определение предела измерения, цены деления, чувствительности и класса точности электроизмерительного прибора.

3 Нарисуйте схемы включения в электрическую цепь амперметра, вольтметра, ваттметра.

4 Какими должны быть внутренние сопротивления амперметра, вольтметра? Почему?

5 Рассчитайте по заданию преподавателя шунт для амперметра, добавочное сопротивление для вольтметра.

6 Дайте определение работы и мощности тока.

7 Сформулируйте понятия мощности постоянного и переменного тока, действующих значений тока и напряжения, коэффициента мощности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Определение погрешностей

Цель работы

1. Ознакомление с методами определения некоторых параметров приборов, применяемыми для установления соответствия ГОСТ 8711-78 "Амперметры и вольтметры. Общие технические условия."

2. Освоение основных терминов, используемых в метрологичес­кой практике.

Краткая теория

Определение основной и дополнительной погрешностей приборов классов точности 1....5 производится путем сличения их показаний с показаниями образцовых приборов. Образцовые приборы выбираются так» чтобы предел их допускаемой абсолютной погрешности был не больше трети предела допускаемой абсолютной погрешности поверяемого прибора, а при испытаниях амперметров и вольтметров - не более одной пятой части. Определение погрешностей должно производиться после предварительного прогрева приборов номинальным током в течение времени, указанного в инструкции по пользованию приборами. Перед снятием показаний указатели обесточенных приборов должны быть установ­лены на нулевую отметку корректором.

Определение погрешностей производится так: основной - на всех числовых отметках шкалы, дополнительных - на конечной отметке шкалы я отметке, расположенной приблизительно на её геометрической середине.

Одновременно с определением основной погрешности должны опреде­ляться вариация показаний и остаточное отклонение указателя. При определении дополнительных погрешностей должна обязательно исключаться вариация.

Схемы включения приборов и вспомогательной аппаратуры приведены на рис.I - рис.4.

Обозначения на схемах:

G - регулируемый источник переменного напряжения или тока; PI, P2 - поверяемый и образцовый приборы; AT - лабораторные регулируемые автотрансформаторы (ЛАТР): "а-а","в-в" - зажимы для подключения соответственно вольтметров и амперметров. На рис.I, рис.2 приведены схемы присоединения к источникам напряжения или тока амперметров и вольтметров. В качестве источника напряжения может быть использована сеть 220 В, В этом случае для регулировки напряжения или тока применяются ЛАТРы. На рис.З. приведена схема соединения ЛАТРов при поверке вольтметров переменного тока, а на рис.4 - аналогичная схема для поверки миллиамперметров. Сопротивление резистора должно быть таким, чтобы падение напряжения на нем превышало падение напряжения на приборах не менее чем в 50 раз.

Ход работы

1. Определить основную погрешность, вариацию, остаточное отклонение указателя от нулевой отметки.

2. Определить дополнительную погрешность прибора, вызванную изменением его положения.

3. Определить дополнительную погрешность прибора, вызванную

отклонением частоты измеряемого тока (напряжения) от нормальной.

4. Определить время установления показаний.

5. Установить соответствие определенных в процессе испытаний параметров прибора нормам, приведенным в ГОСТ 8711-78.

6. Усвоить термины, используемые в работе .

Указания к проведению работы

Порядок определения основной погрешности, вариации, остаточного отклонения.

Поверяемый и образцовый приборы в зависимости от их исполнения и рода тока включают по одной из схем рис.1 - рис.4.

Определяют, скольким делениям шкалы образцового прибора (A0) соответствует каждая числовая отметка шкалы поверяемого прибора (АП), и заносят эти данные в табл. I.

Указатель поверяемого прибора последовательно устанавливают на каждую числовую отметку шкалы, сначала увеличивая значение измеряемой величины от нуля, а затем уменьшая его от конечного значения. При этом необходимо следить, чтобы указатель подходил к очередной отметке плавно и не переходил её. Для каждой отметки поверяемого прибора определяют показания образцового прибора Ав при возрастании и Ауб при убывании. За абсолютную погрешность ∆ принимают большую по абсолютному значению разность A0 – aв или ао – Ауб и используют ее для вычислений приведенной погрешности γпр.

Приведенную вариацию Vпр находят как отношение абсолютной вариации к нормирующему значению шкалы АON.

Для определения остаточного отклонения указателя от нулевой отметки следует отметить положение указателя поверяемого прибора после плавного уменьшения измеряемой величины от конечного значения шкалы до нуля. Результаты измерений и вычислений сводят в табл. I.

Таблица I

Показания поверяемого прибора

Показания образцового прибора в делениях его шкалы

Погрешность

Вариация

В вольтах или амперах

В делениях шкалы образцового прибора

При возрастании изм. величины

При убывании изм. величины

Абсолютная (дел.)

Приведенная, %

Абсолютная (дел.)

Приведенная, %

Ап

А0

Ав

Ауб

∆

γпр

∆

γпр

Порядок определения дополнительной погрешности, вызванной изменением положения прибора

Приборы включают так же, как и при определении основной погрешности. По данным табл.I для каждой из двух отметок шкалы поверяемого прибора определяют не содержащие вариации показания А0 СР. образцового прибора и заносят их в соответствующую графу табл.2.

Таблица 2

Положение поверяемого прибора	Оказания поверяемого прибора (в вольтах или амперах)	Показания образцового приборов в нормальных условиях, (дел.)	Показания образцового прибора для рабочих условий поверяемого прибора			Абсолютная, (дел.)	Приведенная, %
	Ап	Ао ср.	Ав	Ауб	Ар ср	∆	γпр
Вперед
Назад
Вправо
Влево

С помощью клина наклоняют поверяемый прибор поочередно вперед, назад, вправо, влево. В каждом из этих положений определяют показания Ав и Ауб образцового прибора, соответствующие указанным отметкам. По этим показаниям находят действительные значения Ар ср измеряемой величины, не содержащие вариации. Вычисляют абсолютные значения дополнительной погрешности ∆нк = Ао ср. - Ар ср. и по ним находят приведенную погрешность для обеих отметок. Результаты измерений и вычислений сводят в табл.2.

Порядок определения дополнительной погрешности, вызванной отклонением частоты

Присоединяют приборы к генератору с регулируемой частотой напряжения по схемам рис.I или рис.2. На частоте 50 Гц для отметок шкалы поверяемого прибора, указанных в табл.2, определяют показания образцового прибора ав и Ауб и по ним находят не содержащие вариации показания в нормальных условиях Ао ср. Установив частоту 55 Гц, определяют для тех же отметок показания образцового прибора Аωв и Ауб и по ним находят свободные от вариации показания в рабочих условиях (Аωср.). Вычисляют абсолютные, значения дополнительной погрешности ∆ω = Ао ср. - Аω ср и по ним находят приведенную погрешность от отклонения частоты (γω) для обеих отметок. Повторяют эти операции на частоте 45 Гц. Результаты измерений и вычислений сводят в таблицу, аналогичную табл.2.

Для установления соответствия прибора указанному на нем классу точности необходимо наибольшие значения каждой из погрешностей к вариации сопоставить с их допускаемыми пределами. Пределы допускаемых основной погрешности и вариации приведены в приложении (см. табл.). Пределы допускаемых дополнительных погрешностей, вызванных отклонением частоты на 10% от нормальной или изменением положения прибора от нормального на 50, должны быть равны пределу допускаемой основной погрешности. Должны быть также сопоставлены и значения остаточного отклонения указателя от нулевой отметки.

Определение времени установления показаний

Испытуемый прибор присоединяют к источнику питания через выключатель. Устанавливают указатель на некоторую отметку шкалы (Ас), удаленную от начала шкалы на две трети ее длины, и размыкают выключатель. Замыкают выключатель и одновременно запускают секундомер. Секундомер останавливают в тот момент, когда указатель откланяется от отметки Ас не более чем на 1,5% от длины шкалы. Время установления определяют как среднее арифметическое из трех полученных при испытании значений. Согласно ГОСТ 8711-78 значение времени установления показаний не должно превышать 4 секунды.