- •3. Обработка результатов измерений
- •4. Содержание отчета
- •5. Вопросы к защите
- •4. Порядок выполнения работ
- •5. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерения
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов измерения
- •6. Содержание отчета
- •7. Вопросы к защите
-
Лабораторная работа N1
ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД И ОСНОВЫ
ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1. Цель работы
Ознакомление с составом устройств лабораторного стенда.
Изучение основных характеристик электроизмерительных приборов.
Измерение напряжения, тока, мощности в электрической цепи.
Определение сопротивления резистора методами амперметра – вольтметра и амперметра – ваттметра.
2. Рабочее задание
2.1. Изучить оборудование лабораторного стенда:
источники питания и преобразователи (по спецификации табл.1);
объекты исследования (по спецификации табл.2);
электроизмерительные приборы (по условным обозначениям на шкалах приборов).
Таблица 1. Источники питания и преобразователи
Наименование |
Род тока |
Напряжение, В |
Обозначение выводов |
Сеть постоянного тока |
|
21 |
|
Аккумуляторная батарея |
|
12 |
|
Трехфазная 3-проводная сеть |
|
140 |
|
Трехфазный трансформатор |
|
80 / 46 |
|
Лабораторный автотрансформатор |
|
0…250 |
«Вход», «Выход» |
2.2. Составить спецификацию электроизмерительных приборов по форме табл.3.
2.3. Изучить расположение на стенде зажимов (клемм) источников питания, преобразователей, объектов исследования и измерительных приборов. Иметь в виду, что плюс прибора расположен с правой стороны.
Таблица 2. Потребители электрической энергии
Наименование |
Тип |
Кол-во |
Примечание |
Резистор |
ППБ |
3 |
Регулируемый 0…33 Ом |
Резистор |
ПЭВР |
3 |
Постоянный 75 Ом |
Катушка индуктивности |
- |
1 |
R 25 Ом X 95 Ом L 0,3 Гн |
Батарея конденсаторов |
- |
1 |
C = 0,5; 1; 2; 4; 6; 10; 20; 30 мкФ |
Таблица 3. Электроизмерительные приборы щитовые
Наименование прибора |
Тип |
Система |
Род тока |
Предел измерения |
Цена деления |
Класс точности |
Количество |
(10 строк) |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Для измерительного комплекта К-50 указать все пределы измерения по напряжению, току и мощности таблицей:
|
1 / |
2,5 / |
5 / |
10 / |
25 / |
50 / |
150 / |
|
|
|
|
|
|
300 / |
|
|
|
|
|
|
450 / |
|
|
|
|
|
|
750 / |
|
|
|
|
|
|
2.4. Собрать электрическую цепь по схеме рис.1 и получить заключение преподавателя о правильности ее монтажа.
На схеме значком указаны зажимы отдельных устройств.
Рис.1. Схема лабораторной установки
2.5. Движок ЛАТРа поставить в крайнее левое положение, соответствующее нулевому выходному напряжению, и выключателем подключить к цепи источник питания.
2.6. Установить на щитовом вольтметре и произвести измерение напряжения, тока и мощности измерительным комплектом К-50, а также щитовыми амперметром и ваттметром. Результаты измерений записать в табл.4.
То же самое выполнить при и .
Таблица 4. Результаты измерений
Измер. величина |
Единица изм. |
Приборы |
|||||
Щитовые |
К-50 |
||||||
|
В |
30 |
60 |
90 |
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
|
|
|
|
|
|
Примечание. Показания приборов измерительного комплекта К-50, имеющих высокий класс точности, принять за действительные значения измеряемых величин.
Таблица 5. Результаты расчетов
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Абсолютные погрешности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительные погрешности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Обработка результатов измерений
3.1. Общее сопротивление резисторов, включенных в цепь, при определении методом амперметра - вольтметра рассчитывается по формуле, вытекающей из закона Ома для пассивного участка
При этом целесообразно использовать показания более точных приборов, т.е. К-50.
При определении сопротивления методом амперметра – ваттметра используется зависимость , откуда .
3.2. Абсолютная погрешность измерения рассчитывается по формуле
где - измеренное значение электрической величины;
- действительное значение электрической величины.
3.3. Относительные погрешности измерений рассчитываются по формуле
Обратите внимание на непостоянство относительной погрешности вдоль шкалы прибора.
3.4. Относительная погрешность измерения сопротивления методом амперметра – вольтметра зависит от относительных погрешностей измерения тока и напряжения и составляет
Так как в нашем случае при определении сопротивления использовались показания только измерительного комплекта К-50, то для определения относительных погрешностей и надо исходить из класса точности приборов. Класс точности прибора – это допустимая погрешность прибора, выраженная в процентах от предела измерения:
где - абсолютная погрешность измерения электрической величины;
- предел измерения данного прибора.
Отсюда и тогда
4. Содержание отчета
4.1. Название и цель работы.
4.2. Заполненные таблицы 1, 2, 3 по спецификациям источников питания, преобразователей, потребителей и электроизмерительных приборов.
4.3. Схема лабораторной установки (рис.1).
4.4. Заполненные таблицы 4, 5 с результатами измерений и расчетов общего сопротивления цепи, абсолютных и относительных погрешностей измерения электрических величин щитовыми приборами, относительных погрешностей определения сопротивления резисторов методом амперметра – вольтметра измерительным комплектом К-50.
4.5. Формульные зависимости расчетных величин.
5. Вопросы к защите
Описание лабораторной установки (по схеме).
Порядок выполнения работы.
Какие источники питания и преобразователи входят в состав стенда?
Какие потребители предполагается включать в цепи при проведении лабораторных работ на данном стенде?
Устройство и принцип действия приборов электромагнитной системы.
Устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы.
Устройство и принцип действия приборов электродинамической (динамической) системы.
Что такое абсолютная погрешность измерения?
Что такое относительная погрешность измерения?
Что такое класс точности прибора? Классы образцовых и рабочих приборов.
Как включаются в цепь амперметр, вольтметр, ваттметр?
Какие методы определения сопротивления используются на стенде?
Как расширяют предел измерений амперметров и вольтметров?
Какое сопротивление имеют амперметры и вольтметры по сравнению с сопротивлением нагрузки?
Лабораторная работа N2
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
1. Цель работы
1. Изучение режимов работы аккумуляторной батареи: холостого хода, генератора (разряд), потребителя (заряд).
2. Опытная проверка законов Кирхгофа.
3. Получение вольт – амперной характеристики источника электрической энергии.
2. Подготовка к работе
2.1. Записать название и цель работы, начертить схему лабораторной установки (рис.2) и форму табл.1.
2.2. Изучить лабораторную установку и порядок выполнения работы.
3. Описание лабораторной установки
3.1. Схема лабораторной установки приведена на рис.2.
3.2. Элементы схемы:
источники эдс постоянного тока и , имеющие внутренние сопротивления соответственно и ;
регулируемые резисторы , , с тумблерами для включения и выключения этих резисторов;
амперметры магнитоэлектрической системы (для постоянного тока), амперметр имеет переключатель для изменения направления тока в приборе;
вольтметр со свободными электродами, ипользуемый для измерения напряжения между заданными точками методом касания.
3.3. Источник эдс представляет собой аккумуляторную батарею, режимы которой предполагается исследовать в работе.
3.4. Источник эдс включается в цепь автоматическим выключателем , вмонтированным в стенд.
3.5. Пунктирными прямоугольниками на схеме показаны отдельные устройства лабораторной установки, имеющие свои зажимы и подлежащие соединению монтажными проводами.
Рис.2. Схема лабораторной установки