3. Схема лабораторной установки
Часть схемы собрана в щите (двухполюсный переключатель П, три пары клемм, образцовая катушка сопротивления Rобр= 100 Ом. В схеме (рис.2) образцовое и искомое сопротивления соединены последовательно и измерение их величин производится компенсационным методом.
Рисунок 2 - Принципиальная схема лабораторного стенда
Порядок проведения опыта
Собираем схему согласно рис.2. Подготавливаем потенциометр (I) к измерению
напряжения, потенциометр (II) включаем в режим ИРН. Для измерения падения напряжения на Rобр переключатель П ставим в положение Rобр. Затем с помощью секционного реостата и реохорда измеряется падение напряжения , значение которого равно , мВ.
Зная с большой точностью величину Rобр находим силу тока в цепи по формуле:
, мА,
где Rобр= 100 Ом – величина образцового сопротивления.
Величина тока в цепи не должна превышать 0,5 мА; в противном случае она устанавливается в указанных пределах с помощью ИРН. Не трогая ИРН, чтобы сила тока в цепи оставалась постоянной ( ),можно приступить к измерению искомого сопротивления Для этого переключатель П ставится в положение RХ и потенциометром измеряется падение напряжения на искомом сопротивлении RХ, при этом величин а падения напряжения равна
, мВ.
Измерение и проводят не менее 5 раз. Поделив выражение для на выражение для получаем: , Ом
Вычисление по приведённой выше формуле производится для средних арифметических значений и . Результаты опыта и расчёта заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Таблица результатов измерений
Измеряемые параметры |
Обозначе-ние |
Единицы измер. |
Количество измерений |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
Падение напряжения на образцовой катушке |
|
мВ |
|
|
|
|
|
Падение напряжения на искомом сопротивлении |
|
мВ |
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
мВ |
|
||||
Среднее значение |
|
мВ |
|
||||
Сила тока |
|
мА |
|
||||
Величина искомого сопротивления |
|
Ом |
|
Ответы на контрольные вопросы:
1. Переносный лабораторный потенциометр постоянного тока типа ПП-63 класса 0.05 предназначен для непосредственного измерения компенсационным методом ЭДС и напряжений в пределах 0-100 мВ, поверки технических термопар и вторичных теплотехнических приборов, работающих в комплекте с термопарами /магнитоэлектрических милливольтметров и автоматических потенциометров/, получения плавно регулируемого напряжения -5 ÷100 мВ постоянного тока /ИРН- источник регулируемого напряжения/.
2. Компенсационный (потенциометрический) метод измерения основан на уравновешивании измеряемой ТЭДС известной разностью потенциалов, образованной вспомогательным источником тока на калиброванном сопротивлении.
3. Гальванометр в схеме является индикатором наличия тока в цепи термопары и участка реохорда между точкой А и скользящим контактом Д (рис.1).
4. Искомая ТЭДС термопары определяется величиной падения напряжения на участке реохорда и не зависит от сопротивления нуль-прибора и внешнего сопротивления цепи термопары .
5. Контур нормального элемента НЭ необходим для того, чтобы устанавливать и контролировать компенсационным методом величину тока в цепи реохорда, которая должна быть постоянной.
6. Штепсельный переключатель, имеющий три положения х0,5, х1, х2, предназначен для установки требуемых пределов измерения (соответственно 0-25,0-50, 0-100 мВ).
7. Переключатель «Род работы» предназначен для изменения рода проводимых работ, имеет три положения: «Поверка», «Потенциометр», «ИРН».
8. Секционный измерительный реостат В9, состоящий из резисторов R26-R49 и соединенный с ним последовательно ползунковый реохорд R50 с подгоночными резисторами R51и R52 / R26 –R49 и R50 на рис.1 это RАВ/. Шкала реохорда имеет 40 делений, секционного 24 деления. При установке переключателя В7 в положение xl цена деления реохорда R50 и реостата B9 соответственно равна 0,05 и 2 мВ, а их верхний предел измерения составляет 2 и 48 мВ /суммарно 50 мВ/. При переводе переключателя Д, в положения х0,5 и х2 указанные значения уменьшаются или увеличиваются в 2 раза. На пределах измерения 25 и 50 мВ /х0.5 и xl/ реохорд R50 и реостат В9 шунтируются резисторами R24 и R25. Для сохранения при этом постоянной силы рабочего тока в цепь последнего добавочно включены резисторы R22 и R23.
9. Установку (контроль) рабочего тока потенциометра производят так:
устанавливают переключатель В5 в положение К;
устанавливают стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток "Грубо", "Точно", реостата "Рабочий ток" при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно";
10. Кнопки «Грубо» и «Точно» предназначены для соединения проводов для получения менее точных, но быстро полученных результатов, и точных, но при более длительных измерениях.
11.Сдвоенный ползунковый реостат “Напряжение” предназначен для регулировки напряжения ИРН при поверке милливольтметров, он состоит из переменных резисторов соответственно для грубой и точной (малая и большая рукоятки) регулировки напряжения в соответствующих пределах.
12. Порядок указан в пункте 4.
13. При измерении ЭДС необходимо установить переключатель “Род работ” в положение “Потенциометр”; установить переключатель “Питание” в положение “Включено”; установить штепсельный переключатель в одном из положений; установите переключатель В5 в положение И; установить стрелку гальванометра на нуль вращением рукояток секционного реостата В9 и реохорда R50 при последовательно нажатых кнопках "Грубо" и "Точно".
14. Порядок указан в пункте 2.4.
15. Необходимо установить: переключатель "Род работы" в положение "Поверка", соответствующее пределу измерения 25, 50, 100 мВ; переключатель линии установить при поверке милливольтметров в одно из положений, соответствующее сопротивлению линии, указанному на шкале поверяемого милливольтметра (0,6; 1,6 ; 5 ; 15 ; 16,2 или 25 Ом) при поверке автоматических потенциометров в положении 0; переключатель "Питание" в положение "Включено".
16. Поверку автоматических потенциометров без использования ИРН производить в следующем порядке:
а) поверяемый прибор подключить к зажимам X;
б) установить переключатель "Род работы" в положение "Потенциометр", а переключатель пределов - в положение, соответствующее пределу измерения;
в) подготовить прибор к измерению напряжения;
г) зажимы Г закоротить;
д) при последовательно нажатых кнопках "Грубо", "Точно" вращением рукояток секционного реостата и реохорда плавно подвести стрелку поверяемого прибора к поверяемой отметке шкалы;
е) по шкалам секционированного переключателя и реохорда с учетом множителя переключателя пределов отсчитать показание потенциометра и определить погрешность поверяемого прибора.
17. С помощью потенциометра ПП-63 можно измерить ЭДС и напряжение.