Реферат: конструкцию и механизмы амперметров постоянного и переменного тока

Лабораторная Работа №3

Измерение постоянного тока, расчет сопротивления шунта и определение погрешности измерения .

Цель работы : Изучить конструкцию и механизмы амперметров постоянного и переменного тока. Рассчитать и подобрать сопротивление шунта. проверить градуировку шкал амперметров и определить и оценивать погрешности измерения.

Приборы и оборудование .

1. Стрелочный магнитоэлектрический прибор 1 шт

2. Образцовый миллиамперметр 1 шт

3. Эталонный миллиамперметр 1шт

4. Шунты 5шт

5. Источник постояного тока 1шт

6. Соединительные провода

Теоритические сведеня .

Магнитоэлектрические измерительные приборы по сравнению с другим электроизмерительными механизмами обладают самой высокой чувствитель ностью и точностью, имеют равномерную шкалу и применяются для измерения постояного тока. Работа магнитоэлектрических приборов основана на принципе взаимодействия магнитного поля и проводника с током .

Параметры магнитоэлектрического прибора :

Ток полного отклонения I сопротивление медного провода рамки R рапряжение полного отклонения

U=R * I (1)

В показанной на рис1. схема тенциоменров R можно изменять ток в цепи и показания последовательно включенных проверяемого прибора и образцового миллиамперметра µA0. Включение резистора Rогр имеющего достаточно большое сопротивление позволяет защитить зашкаливание стрелочных указателей .

Магнитоэлектрический механизм с параллелно подключенным шунтируюшим резистором Rш служит как миллиамперметр (или амперметр).

Подбирают сопротивление резистора Rш и проверяют градуировку шкалы миллиамперметра по схеме, показанной на рис.2.Чем меньше сопротивление резистора Rш тем больше протекаюший через него ток и выше предел измерения. примем верхний предел измерения Iпред =50 mA и Rн =2000 Ом, сопротивление шунтирующего резистора :

Rш = Iи Rи /(Iпред — Iи )= 50 x 10-6 x 2000 /(50x 10-3 – 50 x 10-6 )=2 Ом.

Такой резистор слкдует изготовить самостоятельно, намотав провод из высокоомного сплава на любой каркас, например на непроволочный резистор ВС или МЛТ.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ .

1 Кон c трукция магнитоэлектрического механизма и измерение его параметров .

1 Изучать конструкцию магнитоэлектрического механизма. Зарисовать магнито провод с внешним и внутрирамочным магнитом и показать, как распределяются магнитные силовые линии в колтциобразном воздушном зазоре. Описать способы крепления подвижной системы на полуосях в подпятниках или на упругих немагнитных растяжках и отметить достоинства каждого из них.

2. Собоать схему, показанную на рис.1, и измерить ток полного отклонения In. Устоновить регулятор потенциометра R в крайнее положение (нижнее на схеме), включить выпрямитель B и, плавно поворачивая регулятор патенциометра, устоновить стрелочный указатель поверяемого прибора И на конечную отметку шкалы. Отсчитать ток полного отклонения In по показанию образцового микроампеметра mA0.

3. Измерить сопротивление прибора Rn, для чего поварачивая регулятор R, устоновить стрелочный указатель поверяемого прибора И на определенное число дилений его шкалы. Паралелльно прибору И включить магазин резисторов R0 и подбирать его сопротивление так, чтобы покозания уменьшились в два раза. При этом српротивление приборов Rn=R0 и его значение следует отсчитать по шкалам магазина резисторов. Рассчитать напряжение полного отклонения Un=InRn

4. Записать номер магнитоэлектрического механизма, его марку и полученные параметры.

2 Изготовление и проверка миллиамперметра.

1. Изготовить проволочный резистор Rш для чего намотат на каркас провод из высокоомного сплава и принять его концы к выводам каркаса.

2. Подключить резимтор Rш к зажимам магнитоэлектронного механизма и собрать схему, показаннцю на рис 2. При изготовлении напряжений на выходе выпрямителя UB =12B и пределе измерения тока Iпред =50mA сопротивление нагрузочного резистора R =UB /Iпред =12/50*10-3 =240 Om

3. Плавно увеличивать напряжение на выходе выпрямителя, пока стрелочный укозатель образцового миллиамперметра mA0не устанавливается на отметке 50mA

4. Добиться установки стрелочного указателя миллиамперметра mA на конечную отметку шкалы, точно подобрав сопротивление резистора Rш

5. Проверить градуировку изготовленного миллиамперметра mA для чего уменьшая напряжение выпрямителя, установить показания Iизм миллиамперметра mA на 50,40,30,20,10, и 0 mA и отсчитать действительный ток Iд по шкале образцового миллиамперметра mA.Расчитать погрешности прибора и измерений. Абсолютная погрешность измерения А выражается в еденицах измеряемой велечины и предстовлят собой разность между измеренным Аи и действительным Ад значением физической велечены :

АА=Аи – Ад (1)

По абсолютной погрешности измерения судить о точности проведенных измерений невозможно.

Относительная погрешность измерения ¥ обычно вырожается а процентах (%) и предстовляет собой отношение абсолютной погрешности А к действительномузначению измеряемой величины А:

¥ =( А / А)100% (2)

Относительная погрешность дает более наглядное предстовление о точности измерений, чем абсолютная. Класс точности приборов дает приведенную погрншность. Например, если класс точности приборов 0,5, тогда приведенная погрншность прибора ¥ = 0,5%:

¥ = А/А *100 = (А — А /А )*100 (3)

Из формулы (2) и (3) видно но относительная погрешность измерения бедет равна:

¥ = ¥ =А /А (4)

Таблица 1. Проверка градуировки миллиамперметра.

Контрольные вопросы и задачи.

1. Расчитайте для магнитоэлектрического механизма, параметры которого In=50mA и Rn=2000 Ом, сопротивление шунтирующих резисторов при пределах измерения тока 50 и 2000 mA.

2. Как зависит сопротивление шунтирующих резисторов от пределов измерения и от чувствительности магнитоэлектрического механизма.

3. Почему при подборе шунтирующего резистора желательно его сопротивление увеличивать до требуемого значения?

4. Почему при измерениях в электронных схемах следует применять амперметры с возможно меньшим вхрдным српротивлением?

Литература:

1. Касаткин А.С. «Электротехника», М «Васшая шкала», Л. «Энергия»,1982

2. Фремке А.В., Душин Е.М. «Электрические измерения», Л. «Энергия», 1980

3. Телешевский Б.Е. «Измерения в электро- и радиотехнике», М «Васшая шкала», 1984.

4. Евсюков А.А «Электортехника».